Proyecto investigacion Química Inorgánica PDF

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FACULTAD DE INGENIERIA CARRERA DE INGENIERIA INDUSTRIAL

INTEGRANTES:

-Canicela Llanos, Matias Alejandro -Aranda Mantilla, Carlos Francisco -Cueva Montes, Erika Milagros. -Castillo Alfaro, Jeremy Anderson

DOCENTE:

Villanueva Murga Alfredo Antonio

CURSO:

QUÍMICA INORGÁNICA

N00313401 N00310614 N00312729 N00312746

CASO DE ESTUDIO: “ANÁLISIS DEL BAÑO DE ZINC EN ACERO AL CARBONO 1060 PARA GARANTIZAR LA RESISTENCIA A LA CORROSIÓN EN MEDIOS SALINOS”

14 de octubre del 2021

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DEDICATORIA Dedico de manera especial este proyecto a mi madre ya que ella siempre me ha apoyado incondicionalmente y no estaría acá de no ser por ella, inculcó en mi responsabilidad desde muy pequeño y siempre voy a estar agradecido con ella por eso, por criarme con buenos valores y siempre cuidarme. Gracias Dios por concederme a mi madre y por darme la sabiduría para poder culminar este proyecto junto a mis compañeros.

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AGRADECIMIENTO El agradecimiento de este proyecto va inicialmente a Dios ya que sin la bendición y su amor todo esto no hubiera sido posible, también para nuestro docente Alfredo Villanueva que gracias a su conocimiento y apoyo pudimos culminar satisfactoriamente este proyecto. Agradecer también a cada uno de los integrantes del grupo por su esfuerzo y dedicación en este proyecto.

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Tabla de contenido DEDICATORIA

2

AGRADECIMIENTO

3

ÍNDICE DE TABLAS

5

ÍNDICE DE FIGURAS

6

RESUMEN

7

CAPÍTULO I: INTRODUCCIÓN

8

CAPÍTULO II: METODOLOGÍA

9

CAPÍTULO III: RESULTADOS

12

CAPÍTULO IV: DISCUSIÓN Y CONCLUSIONES

13

REFERENCIAS ANEXOS 15

4

14

ÍNDICE DE TABLAS

5

ÍNDICE DE FIGURAS

6

“ANÁLISIS DEL BAÑO DE ZINC EN ACERO AL CARBONO 1060 PARA GARANTIZAR LA RESISTENCIA A LA CORROSIÓN EN MEDIOS SALINOS” RESUMEN

En el presente trabajo se realizó un análisis sistemático para conocer qué tanto afecta el baño de zinc en acero al carbono 1060 en cuánto a mejorar la resistencia a la corrosión en medios salinos. Se estudiaron 3 tesis publicadas entre el 2014 y 2017 a partir de una revisión donde se tomaron en cuenta el tipo de tesis, titulo, metodología, contexto de la investigación y que tengan relación con el tema en estudio. La información se obtuvo de repositorios universitarios de nuestro país, Colombia y España. Se utilizaron palabras claves para delimitar nuestra búsqueda y ser más precisos en nuestra indagación en la web. En los resultados obtenidos se observa información específica sobre los sistemas de cloración utilizados en distintas partes de nuestro país y del mundo. Se discute la importancia de utilizar este método de baño de zinc en distintos aceros, por no ser tan conocido. Además, se llega a una conclusión, que en nuestro país en las zonas salinas es muy necesario empezar a usar este método ya que en varias zonas la corrosión por medios salinos es cada vez más acelerada.

Palabras claves: acero al carbono 1060, corrosión, cincado, zinc.

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CAPITULO I. INTRODUCCION.

1. JUSTIFICACION. La creciente industrialización en el Perú en los últimos años trae como consecuencias muchos problemas de corrosión, muchas plantas industriales realizan un gasto económico elevado con la finalidad de prevenir la oxidación y herrumbre. La corrosión toca y está en todo, el interior y exterior de las casas, sobre la carretera, en el mar, en las plantas industriales, en los vehículos aeroespaciales, en uno mismo, etc. Pero, mientras que la corrosión es inevitable, sus costos pueden ser considerablemente reducidos. En la estructura de muchos puertos del Perú se trabaja con una variedad de aceros incluyendo el acero al carbono 1060, algunas de estas estructuras que ingresan en el interior del agua de mar los cuales se encuentran con recubrimientos especiales, pero aun así a veces no son suficiente para evitar el fenómeno de corrosión ya que el ingreso al agua de mar acelera el proceso corrosión afectando la integridad estructural y elevando el riesgo a algún desastre. Es por eso que nuestra investigación busca garantizar la resistencia a la corrosión en medios salinos en el acero al carbono 1060, a través de un baño de zinc dónde el zinc reacciona con el hierro, o el acero, formando capas de aleación sobre la superficie. La capa más externa suele ser zinc dúctil no aleado, el zinc se une metalúrgicamente al metal base para formar un recubrimiento protector que posee una excelente resistencia a la corrosión. 1.1 PREGUNTA DE INVESTAGION 

¿De qué manera el análisis del baño de zinc en el acero al carbono 1060 permitirá garantizar la resistencia a la corrosión en medios salinos?

1.2 OBJETIVO GENERAL DE INVESTIGACION  El objetivo principal del trabajo es realizar un análisis del baño de zinc en el acero al carbono 1060 para garantizar la resistencia a la corrosión en medios salinos.

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CAPITULO II. METODOLOGÍA. 2.1 TIPO DE ESTUDIO El presente estudio, de revisión sistemática de la literatura, es definida como “un diseño de investigación observacional y retrospectivo, que sintetiza los resultados de múltiples investigaciones primarias” (Beltrán, 2005, p. 60). Sede debe hacer “el mejor esfuerzo por recopilar y sintetizar evidencia científica sobre un tema, a través de un método que asegure que los sesgos y limitaciones a los que hemos hecho mención en el artículo precedente de esta serie, sean los mínimos posibles” (Araujo, 2011).

2.2 MUESTRA La muestra está conformada por 6 tesis o unidades de análisis, cuya inclusión se dio en dos etapas descrita en la figura 03 y cuyas características se encuentran en la tabla 01. En esta investigación se contemplan una tesis nacional publicada en (2018) y cinco tesis internacionales, dos publicadas en Colombia (2017)(2020), España (2014), México (2017) y Ecuador (2019) que abarcan el tema de nuestro análisis. Tabla 01: Relación de Universidades de naturaleza pública o privada referenciadas en los diferentes artículos publicados por año.

UNIVERSIDAD

NATURALEZ A DE LA UNIVERSIDA D

Universidad Nacional de Trujillo

Publica

Universidad Industrial de Santander

REVISTA DE PUBLICACIÓN U ARTÍCULO

AÑO

Pe r ú

Escuela académico profesional de ingeniería de materiales

2 0 1 8

Publica

Co l o mb i a

Re v i s t aI ON-Universidad Industrial de Santander

2 0 1 7

Universidad Complutense de Madrid

Publica

Es p a ñ a

Departamento de Ciencia de los Materiales e Ingeniería Metalúrgica

2 0 1 4

Instituto Tecnológico de Chihuahua

Publica

Mé x i c o

Centro de Investigación de Materiales Avanzados

2 0 1 7

Instituto de desarrollo urbano

Publica

Co l o mb i a

ANDI – Cámara Fedemental

2 0 2 0

9

PAÍS DE LA UNIVERSIDA D

Universidad Politécnica Salesiana

Privada

Ec u a d o r

INGENIUS - Revista de Ciencia y Tecnología

2 0 1 9

2.3 PROCEDIMIENTO Esta investigación sistemática se desarrolló a través de dos fases que se encuentra descritas en la figura 03. Además, en la tabla 02 se puede observar las tesis, y un pequeño resumen, que fueron incluidas en la presente investigación. Estas tesis se seleccionaron en repositorios de las universidades descritas en la tabla 01, utilizando las siguientes palabras claves a partir de la pregunta de investigación planteada: acero al carbono 1060, cincado en el acero, corrosión, zinc. Se escogieron estas palabras estratégicamente para delimitar nuestra búsqueda, debido a la amplia información que se puede encontrar en la web. Se buscaron tesis publicadas entre los años 2013 hasta 2020, que tengan como tema principal el cincado en el acero y como mejora su resistencia a la corrosión en medios salinos. Para registrar la información de cada tesis se utilizó un cuadro, donde se detalló la fuente, diseño metodológico, país, tamaño de muestra y un pequeño resumen de cada tesis que emplearíamos para esta investigación (Tabla 02). Tabla 02: Artículos incluidos en la revisión según las palabras clave utilizadas. FUENTE

DISEÑO METODOLÓGICO

PAÍS

TAMAÑO DE LA MUESTRA

BREVE RESUMEN

Gonzales Vásquez; Sánchez Davalos; 2016

Experimental

Perú

115

Se determina la velocidad de corrosión de los aceros a distintas temperaturas

Marulanda Arévalo; Pérez Muñoz; Remolina Millan; 2017

Experimental

Colombia

12

Heidi Patricia Cano Cuadro; 2014

Experimental

España

369

López Rodríguez; Alejandra Derma; Borunda; Orozco; 2017 Leal Moreno; Nieto Mora; Velásquez; Beltrán; Burgos Rojas

Experimental

México

1

Experimental

Colombia

64

J. Hernández; M. Suarez; 2019

Experimental

Ecuador

12

Se compara la resistencia de corrosión de probetas con el sistema de pintura bicapa y rociado térmico dentro de una cámara de niebla salina Estudio de factores que aceleran la corrosión, también distintos métodos de reforzamiento en aceros según el ambiente atmosférico Determinar la velocidad de corrosión presente en alambres galvanizados con diferente composición Brinda información respecto a todo lo relacionado con el sistema de recubrimiento de Galvanizado en caliente y sus generalidades técnicas Se compara la resistencia a la corrosión entre un acero

10

cubierto por Zn y otro cubierto de una aleación de Zn – Al - Mg

2.4 CRITERIOS DE SELECCIÓN Y EXCLUSION Los criterios de selección y exclusión se detallan en la figura 03. Se seleccionaron 3 tesis, de las cuales una es nacional y dos son internacionales. Estas fueron seleccionas y revisadas por todos los integrantes que realizaron esta investigación. En primera instancia se revisó el artículo nacional, donde fueron analizados los resúmenes, objetivos, resultados y conclusiones. Esta tiene relación con nuestro tema porque experimentan con probetas de acero introducidas en una cámara de niebla salina controlada. También fueron seleccionadas tres tesis internacionales, la primera brinda información sobre el galvanizado en caliente y sus generalidades técnicas(Colombia), la segunda compara la resistencia a la corrosión entre un acero cubierto por zinc frente a otro cubierto por una aleación de zinc, aluminio y magnesio(Ecuador), la tercera tesis estudia la velocidad de corrosión en alambres galvanizados con diferente composición(México). En segunda instancia se revisó las dos tesis internacionales restantes, las cuales fueron excluidas ya que tratan otro tema enfocado a la soldabilidad de los aceros y su uso en la construcción de puentes y antenas(España) y la resistencia a la corrosión de un acero al carbono cubierto con aluminio por rociado térmico(Colombia). Finalmente, todos los involucrados en esta investigación, después de un análisis más profundo, llegaron a un acuerdo que del total de tesis seleccionadas se tomaran como muestra dos y una de ellas quedara descartada. Figura 03: Etapas para la selección de la muestra.

Filtro 





La recopilación de datos se hizo mediante tesis sobre el tema cincado en el acero. Se aplicó criterios básicos acerca de la resistencia a la corrosión. Se recopilaron 6 tesis







Se realizó una lectura profunda de todas las tesis para profundizar nuestra investigación De la información recopilada se llevó a cabo el criterio de inclusión y exclusión. Se descartaron dos tesis.



Primera parte: tesis nacional publicada el2016 (1) Segunda parte: tesis internacionales publicadas del 20172019-2020 (3)

Selección definitiva

Preselección Motivo de exclusión definitiva: Resistencia a la corrosión atmosférica y soldabilidad. (1) Resistencia a la corrosión de un acero al carbono recubierto con aluminio por rociado térmico. (1) 11



CAPITULO III. RESULTADOS.  Realizada la búsqueda con el grupo de trabajo encontramos 6 tesis diferentes que tenían relación a con nuestro tema de investigación, de las cuáles tomamos 3.  Las tesis encontradas fueron publicadas entre el año 2014 y 2020, que formaron mayor parte la muestra en este análisis.  El trabajo de Salazar (2018) esta enfocado en el funcionamiento de los sistemas de cloración utilizados en el tratamiento de agua potable en Cajamarca. Para este análisis se formaron en total 120 muestras de 4 plantas de tratamiento que abastecen de agua la ciudad de Cajamarca. Tomo como referencia dos sistemas de cloración, el convencional y por goteo. Después de los resultados obtenidos del procesamiento de muestreo en el laboratorio, llego a la conclusión que el sistema de cloración por goteo es mucho mas eficiente que el sistema convencional.  Quispe y Torres (2018) en su proyecto experimental diseñaron un sistema automatizado de dosificación de cloro para mejor la calidad del agua en La plataPaijan. Después de haber realizado el proyecto, llegaron a la conclusión que en esta comunidad el agua no es apta para el consumo humano. Por lo que recomiendan la mejora y ampliación de un sistema de cloración automatizado, que permitiría el cumplimiento de los niveles de calidad que rigen en nuestro país.  Universitarios (2020) Se utilizaron palabras claves para delimitar nuestra búsqueda y ser más precisos en nuestra indagación en la web. En los resultados obtenidos se observa información específica sobre los sistemas de cloración utilizados en distintas partes de nuestro país y del mundo. Se discute la importancia de utilizar este método químico de cloración del agua, por ser el más económico y practico. Además, se llega a una conclusión, que en nuestro país en las zonas rurales es muy necesario instalar estos sistemas de cloración ya que en algunas comunidades el agua no es potabilizada adecuadamente.

12

CAPITULO IV. DISCUSION Y CONCLUSIONES.



Llegando a la conclusión que la corrosión en el acero zincado, no depende del tiempo de zincado sino influye la temperatura y concentración de la sal en el medio salino, provocando una leve corrosión en la adherencia mas no en el acero, desprendiéndose pequeñas películas de la adherencia dándole una mayor resistencia y duración al acero usado para estructuras construidas en medios salinos.



Teniendo al proceso de zincado como ayuda para mejorar la resistencia en el acero, actuando como protector y en el transcurso del tiempo suele desprenderse pequeñas películas (zinc) del cuerpo del acero protegiéndolo de la corrosión.



El aumento de la resistencia a la corrosión de los recubrimientos de zincado por inmersión en caliente se orienta a cambiar la composición química de los baños, con el fin de ampliar la aplicabilidad de estos recubrimientos en ambientes más agresivos como aquellos que contienen cloruros.



13

La composición química del baño del zincado en acero influye en las características microestructurales de los recubrimientos.

CAPITULO V. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS



Cano Cuadro, Heidis Patricia (2014). Aceros patinables (Cu, Cr, Ni): resistencia a la corrosión atmosférica y soldabilidad. (Tesis Doctoral). Universidad Complutense de Madrid.



Marulanda, J. , Pérez, D. , Remolina, Aduljay. (2017). Resistencia a la corrosión en ambiente salino de un acero al carbono recubierto con aluminio por rociado térmico

y

pintura

poli

aspártica.

Revista

ION.

Vol

30.

Num

1-

31.

https://www.redalyc.org/pdf/3420/342052520002.pdf. 

Montenegro, C. , Chaupis, J. (2018). Influencia de la densidad de corriente y tiempo de exposición en la solución electrolítica de cromado duro sobre el espesor y dur alcanzados en un acero AISI 1060. (Tesis de postgrado). Universidad Nacional de Trujilo.



14

Ingenius. Revista de Ciencia y Tecnología, núm. 23 , págs.40-52 , 202

15...