Laboratorio N° 2 - Practica de lab 2 PDF

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Practica de lab 2...

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UES – FIA – EIQIA Principios de Electroquímica y Corrosión

Laboratorio No. 2:

“Influencia de la humedad y del tipo de iones en la corrosión” Los metales se encuentran en la naturaleza en forma de combinaciones y es el esfuerzo del hombre el que los transforma para su utilización diaria, pero estos metales siempre tienen la tendencia a volver a su estado primitivo natural. Este proceso de vuelta al origen es lo que se llama corrosión. El estado metálico de la mayoría de metales industriales bajo condiciones atmosféricas es termodinámicamente inestable. La tendencia de los metales a sufrir cambios del estado metálico al estado iónico está caracterizada por una disminución en la energía libre de Gibbs durante la reacción en un medio dado. Al comparar los cambios en la energía libre de Gibbs en la transición de los metales al estado iónico, se presentan casos como los siguientes: Ca  Ca+2

G  85.1

Kcal equivalent e

Au  Au+3

G  15.7

Kcal equivalent e

El signo menos significa la probabilidad termodinámica de transición al estado iónico. El signo más indica que la reacción no puede ser sostenida por sí misma. Al observar el comportamiento de los metales importantes para la mayoría de usos industriales se encuentra que todos, bajo condiciones atmosféricas, son termodinámicamente inestables (en presencia de oxígeno y pH=7.0), teniendo una mayor o menor tendencia de pasar al estado iónico. La atmósfera es el medio agresivo más entendido sobre las construcciones y materiales, basta mencionar que algunas estimaciones reflejan que del total de elementos de hierro y acero expuestos sin protección, un alto porcentaje se pierde por formación de óxidos. En el proceso de corrosión influyen las impurificaciones del metal, las oscilaciones en el contenido de humedad, la temperatura y la naturaleza de otros iones presentes; así como el estado de agregación en el que la humedad pueda encontrarse, con humedad relativa alta se produce corrosión aunque

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haya ausencia de agua líquida. Por ello, es importante la humedad relativa del aire para los fenómenos de corrosión.  MATERIAL Y EQUIPO:  3 botes grandes de vidrio con tapadera plástica  12 botes pequeños de vidrio tipo Gerber con tapadera  Lija  Hilo de nylon  Algodón  Balanza semi analítica o granataria  Probeta de 50 ml  2 Beakers de 100 ml  Beaker de 250 ml  Vidrio de reloj  Espátula  Frasco lavador  Agitador  REACTIVOS:  Solución saturada de Hidróxido de Sodio (NaOH).  Solución saturada de Cloruro de Sodio (NaCl).  Agua destilada  Agua de mar o una solución salina de 28000 ppm de sal solar  METALES A UTILIZAR:  Hierro  Cobre  Bronce  Acero  Zinc  Aluminio Nota: Los 3 botes grandes de vidrio con tapadera plástica, los 12 botes pequeños de vidrio tipo Gerber con tapadera, la lija, el hilo de nylon, el algodón y los metales deberán traerlos el día del laboratorio cada grupo de trabajo.

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 PREPARACIÓN DE REACTIVOS Solución saturada de Hidróxido de sodio (NaOH): Preparar 50 ml de esta solución por grupo de trabajo disolviendo 45.32 grs de NaOH en agua destilada en un beaker de 100 ml. Solución saturada de Cloruro de sodio (NaCl): Preparar 50 ml de esta solución por grupo de trabajo disolviendo 16.18 grs de NaCl en agua destilada en un beaker de 100 ml. Solución salina de 28000 ppm de sal solar: Preparar 200 ml de esta solución por grupo de trabajo disolviendo 5.60 grs de NaCl en agua destilada en un beaker de 250 ml.  PROCEDIMIENTO 1. Prepare los 3 botes grandes de vidrio de la forma indicada a continuación: a) En la tapadera haga 6 agujeros pequeños y otro de aproximadamente 1 cm para que sirva como entrada de aire. b) Amarre con hilos de nylon láminas de cada uno de los metales antes mencionados previamente lijadas y pesadas. Anote el peso de cada lámina. c) Introduzca los hilos en los agujeros y déjelos colgar dentro del bote de vidrio como se muestra en las siguientes figuras: Agujeros pequeños

Forma de hacer los agujeros en la tapadera de cada recipiente Algodón

Láminas de metal

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2. Agregue 50 ml de solución saturada de NaOH en el primer recipiente, 50 ml de solución saturada de NaCl en el segundo y coloque silica gel en el fondo del tercer recipiente. Esquemáticamente se tiene:

NaOH NaCl

Silicagel

3. Coloque un trozo pesado de cada uno de los metales en diferentes botes de vidrio tipo Gerber conteniendo: a) 30 ml de agua destilada. b) 30 ml de agua de mar o una solución salina de 28,000 ppm de sal solar. 4. Observe lo ocurrido cada 24 horas durante una semana. Al final del período seque a 105 °C durante 2 horas los trozos de metal y pese posteriormente cada uno de ellos. Nota: NO CONFUNDIR los pesos de los metales colocados en los sistemas.  CUESTIONARIO 1. Explique lo ocurrido en cada uno de los casos en estudio. 2. Reporte las diferencias de peso encontradas en los metales en los distintos casos. 3. En base a los potenciales y a la ubicación de los metales en la tabla periódica ¿qué puede explicarse acerca de lo ocurrido en cada caso?...