INFORME DE LABORATORIO

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Estudiante:Materia/ paralelo: Nmero y ttulo de experimento

ProfesorFecha de experimento: Fecha de presentacin:

Erick Moreira ValdezMateriales de Ingeniera/Paralelo 16Experimento No. 2, Corrosin

Vctor Palacios CevallosFebrero 5, 2014Febrero 20, 2014

1) Resumen La corrosin es un problema que afecta de sobremanera diariamente a todos los materiales metlicos en servicio, por lo que anualmente las industrias, compaas y los estados que disponen de instalaciones industriales o estructuras metlicas se ven en la obligacin de, en muchas ocasiones, quitar el material de la aplicacin en la que se encuentre. Como parte de la formacin en el curso de materiales se llev a cabo un experimento en el que participaron de forma activa todos los paralelos prcticos de la materia , los objetivos de la prctica fue verificar de qu manera un medio de exposicin puede afectar a travs de la corrosin y , tambin , el de probar un mtodo de proteccin para los materiales tal y como es el par galvnico , as el primer grupo que acudi al laboratorio pesaron dos muestras de acero y una de zinc , antes de ser sometidas a un proceso de corrosin , una de las muestras de acero sera expuesta a la corrosin introducindolo en una solucin salina, mientras que con las dos muestras restantes se construy un par galvnico , que consisti en unir a travs de unos alambres metlicos el acero con el zinc y luego introducir esta configuracin en la solucin salina. La solucin salina que mencionamos contiene 2.7 gr de NaCl por cada 100 mL de H2O. As cada uno de los grupos siguientes sera responsable de anotar los siguientes datos, que luego sern compartidos con los dems estudiantes, la hora a la que se realiza la medicin y las masas de cada una de las muestras a esa hora.Una vez que estos valores fueron recopilados se analizaron los resultados, que en este experimento corresponden a las masa finales de cada material, teniendo como conclusin que la muestra de acero que se encuentra sumergida en la solucin salina de forma directa tienen una mayor velocidad de corrosin, o en otras palabras , este material est cediendo masa de una manera ms rpida. C) Enfoque experimental.Materiales usados Balanza Agua de mar 2 Frascos de vidrio 2 muestras de acero 1 muestra de Zinc Cable o alambre conductor PinzasProcedimientoSe elaboraron dos configuraciones las cuales se exponan a un ambiente corrosivo en comn, agua con sal. En primer lugar se midieron las masas iniciales de las dos muestras de acero y el zinc, con ayuda de una balanza manual y una balanza digital con una mayor precisin (Marca: Boeco Germany, Modelo:BCC-22). Se expuso a una de las muestras de acero sin proteccin a la solucin salina con 2.7 gr de NaCl por cada 100 mL de H2O. Simultneamente, en otro frasco con la misma sustancia que el primero se conect el acero con el zinc, de esta forma se obtiene un par galvnico, mediante el uso de pinzas y un alambre conductor. Este procedimiento hasta ahora sealado fue realizado por el primer grupo de trabajo. Los dems grupos midieron las masas de las muestras, acero protegido, acero sin proteccin y zinc durante su prctica, adems se tuvo que anotar la hora de la medicin. D) Resultados .A continuacin se detallan las mediciones efectuadas por los grupos de laboratorio, indicando el da, la hora y las masas de las muestras.DaHoraMasa de acero en solucin salina (gr)Masa de acero en par galvnico (gr)Masa de Zinc (gr)

Mircoles08:27 am10.400014.225053.5000

Jueves02:50 pm10.375014.224453.4110

Viernes10.368014.224053.2994

D) Clculos

Porcentaje de masa perdido del acero sin proteccin, al final del experimento.

Porcentaje de masa perdido del zinc (nodo de sacrificio),final del experimento.

Porcentaje de masa perdido del acero protegido, final del experimento.

E) Anlisis de resultados Los resultados que se obtienen prueban la hiptesis de que el material que est expuesto sin proteccin alguna va a tener una velocidad de corrosin mayor a aquel que se ha protegido con el nodo de sacrificio ( Zinc). Nos fijamos que a pesar de que el material con proteccin pierde poca masa en el transcurso de las observaciones esto no significa que no lo haga , es decir existe la corrosin en este material pero no ser tan evidente como en el caso de la primera, en el caso del material que no tiene proteccin se nota un cambio en la coloracin del agua en el frasco en que se encuentra , se observa una leve coloracin amarillenta , que es justamente una consecuencia de la corrosin. En el caso del par el material que esta cedienco electrones a la solucin es el Zn esto quedo confirmado ceon el porcentaje de masa que pierde el Zn , sin embargo tambin se nota que el acero se oxida a una velocidad mayor que la del Zn,F) ConclusionesFinalmente podemos concluir, que se logr observar el efecto de la corrosin de manera cualitativa y cuantitativa. Ya que por un lado, se observ el color amarillento de la solucion salina una vez que el acero era sumergido en la misma de manera directa, adems de mediante clculos porcentuales se valor la prdida de masa del acero ya sea protegido o sin proteccin. Por ultimo podemos concluir, que el acero que se expone de manera directa a un medio corrosivo va a perder mayor cantidad de su masa, es decir la corrosin lo afecta mucho ms, en comparacin con aquel que forma un par galvnico en este caso el zinc, ya que este har del nodo de la reaccin y el acero del ctodo de la misma, es decir el zinc perder electrones cedindoselos al acero, y de esta manera lo proteger, evitando la corrosin y por ende una menor perdida de masa del material. G) Preguntas a desarrollar1. Cul fue el porcentaje de material disuelto en cada muestra? (muestras de acero y muestra de zinc)Porcentaje de masa perdido del acero sin proteccin: Porcentaje de masa perdido del zinc (nodo de sacrificio):0.21%Porcentaje de masa perdido del acero protegido: 0.0029%

2. Describa la corrosin de la muestra de acero sin proteccin (catdica) y la corrosin (si es del caso) de la muestra de acero protegida (muestra de acero conectada a la muestra de zinc). Indique en cada caso las reacciones que se llevaron a cabo (Fe + ?, etc)Corrosin de Fe sin proteccin:

La corrosin en la muestra de acero sin proteccin se da ya que el agua de mar esta una elevada conductividad elctrica, adems de entrar en contacto con un metal, en este caso el acero, por los que ambos tienden a reaccionar, y se produce un proceso de oxidacin, que causa una prdida de electrones del acero mientras que en el solucion salina sucede la reduccin, que es la ganancia de los electrones.Corrosin de Fe con proteccin: Zn+ 2e

En este caso el acero se encuentra protegido, lo que significa que el zinc se encarga de perder electrones para que el acero los gane, de esta manera formando una capa sobre este evitando que se produzca la corrosin.3. Describa la corrosin de la muestra de ZincDebido a que el Zinc acta como nodo en el caso del par galvnico, ya que se encuentra bajo de la referencia potencial medido en voltios 0.000, adems de estar en contacto con un metal mas noble por medio de un electrolito, en este caso, el agua de mar o solucion salina. A su vez en la tabla de potenciales normales de oxidacin este posee un potencial negativo de -0.763 y menor al potencial del acero. Por lo que va ser el zinc quien se somete al proceso de oxidacin y pierde electrones, cedindolos al ctodo el cual pasa al proceso de reduccin, ganando electrones, en este caso el acero. Por lo tanto la reaccin de oxidacin del zinc es la siguiente: Zn=+ 2e4. Explique qu es una serie Electromotriz y para qu sirveLa serie electromotriz puede explicar cuantitativamente, la tendencia y el porqu de una adherencia de cobre metlico sobre un clavo de acero cuando se sumerge el clavo en una solucin de sulfato de cobre. En este caso la fase noble la constituye el cobre que se encuentra en disolucin y la activa o base el clavo de acero. La serie nos indica que existe una diferencia de potencial, bajo condiciones estndar, entre el cobre y el hierro de 0.78 volts, siendo el hierro el metal con mayor tendencia a ionizarse. De esta manera el cobre que est en solucin como iones cobre, tomar los electrones liberados al formarse los iones hierro y pasar a depositarse como metal sobre el clavo. Es decir, una vez ms, fue la presencia de un par galvnico.

Esta serie puede utilizarse en muchas formas.

1. Determinacin de la espontaneidad de las reacciones redox.2. Completar y balancear las ecuaciones de reaccin de sustitucin sencilla y clasificar el tipo de reaccin. 3. Clculo de potenciales que se pueden obtener por la combinacin adecuada de dos semireacciones.

5. Explique qu es una serie galvnica y para qu sirve.Los metales (incluidas lasaleaciones) pueden ser ordenados en unaserie galvnicaque representa elpotencialque desarrollan en un electrolito dado frente a un electrodo patrn de referencia. La posicin relativa de los dos metales en esta serie da una buena indicacin de qu metal de la pareja es ms probable que sufra corrosin con mayor rapidez. Sin embargo, otros factores como la aireacin y el caudal de agua pueden influir considerablemente en el proceso.Laserie galvnica(o serie electro potencial) determina el grado de nobleza o inercia qumica de losmetalesysemimetales. A la inversa, dicha serie mide la tendencia de dichos materiales para sufrircorrosin.H) Referencias

I) Adjuntos IMGENESImagen # 1 Balanza digital

Imagen # 2 Par galvnico. ZINC Y ACERO

Imagen # 3 Acero sumergido directamente en el medio corrosivo