UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO
FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES ARAGÓN
CARRERA DE INGENIERIA MECANICA ELECTRICA
PRACTICAS DE TECNOLOGÍA DE MATERIALES I
PRACTICA Nº 5
TITULO: ANALISIS MACROSCOPICO DE UNA VARILLA
OBJETIVO: Determinar que las varillas corrugadas de acero deberan tener una buena apariencia, sin presentar defectos perjudiciales exteriores como grietas, traslapes, quemaduras, poros y oxidación excesiva (CORROSION).
EQUIPO Y MATERIAL
A)Vasos de precipitado de 600ml 2 pzas.
B)Termómetro de 250 ºC 1 pza.
C)Alcohol Etilico 500 ml.
D)Parrilla Electrica 1 pza.
E)Acido Clorhidrico (HCL) 400 ml.
F)Agua Destilada 400 ml.
G)Cronometro 1 pza.
H)Cepillo de cerda 1 pza.
I)Franela 1 trozo
J)Probetas de varillas de 7cm 3 pzas.
K)Pinzas 2 pzas.
L)Microscopio 1 equipo
INTRODUCCION
La corrosión de armadura en el concreto consiste en la acción destructiva del acero, por el medio que lo rodea. Asi, la corrosión ocurre como resultado de la formación de una celda electroquímica, la cual consiste en cuatro elementos:
a)ANODO. Donde ocurre la oxidación
b)CATODO. Donde ocurre la reducción
c)CONDUCTOR METALICO. Donde la corriente eléctrica es el flujo de electrones
d)ELECTROLITO. En este caso el concreto, donde la corriente eléctrica es generada por el flujo de iones en un medio acuoso
La corrosión electroquímica del acero en el concreto resulta de la falta de uniformidad en el acero (diferentes aceros, soldaduras, sitios activos sobre la superficie del Acero) contacto con los metales menos activos, asi como también, de la heterogeneidades en el medio químico o físico (concreto) que rodea al acero. Ahora bien, resulta la potencialidad para la corrosión electroquímica puede existir baja solubilidad del CO2 en ele agua. Solo cuando los poros del concreto están parcialmenete llenos de agua (entre 50% y 80%) es cuando se dan las condiciones optimas de carbonatación. Finalmente el contenido de CaO y de alcalinos (sodio y potasio) son materiales susceptibles de carbonatarse. Cuanto mayor sea su contenido, menor será la velocidad de carbonatación, de ahí que los cementos Portland sin adiciones son en general son mas resistentes a la carbonatación.
Una vez carbonatado el concreto ala altura de las armaduras, si la humedad ambiental es mas baja que el 80% la deapasivacion no dara lugar a las velocidades de corrosión apreciables. Solo si la humedad es mayor al 80% exterior con las temperaturas variables entre el dia y la noche o a lo largo del año puede alcanzar contenidos de humedad que den lugar a la corrosión apreciables.
En general la velocidad de corrosión será mucho menor que en el caso de los cloruros.
Otra circunstacia favorable a tener en cuenta es que, al igual que en el caso de la corrosión atmosférica, la corrosión desencadenada por la carbotacion puede dar lugar a capas de herrumbre con características protectoras que atenúan la velocidad de corrosion subsiguiente
Todo ello hace de la carbonatacion un fenómeno mucho menos peligroso que la corrosión por cloruros.
Los métodos de protección y control de corrosión se basan en eliminar algúno de los cuatro elementos que forman la celda de corrosión (anodo, catodo. Conductor ionico, conductor electrolotico). Diversos métodos se han utilizado para proteger el concreto de la corrosión, comenzando por la calidad de los constituyentes de la mezcla (controlando las propiedades físico-quimicas). Indirectamente, se pueden minimizar la corrosión con pinturas, revestimiento del acero y recubrimientos sobre el concreto. Proteccion catódica, agregando inhibidores de corrosión, removiendo ionee cloruros y re alcalinizando el concreto estos dos últimos métodos se encuentran en periodo de investigación.
DESARROLLO DE LA PRÁCTICA
a)Se toma una probeta testigo se le realizara un corte transversal donde un extremo corresponderá a la superficie expuesta a la atmosfera. El tiempo de exposición de la superficie a evaluar no podrá ser mayor de 15 minutos (fractura fresca)
b)La determinación dela profundidad de carbonatacion una vez seleccionada la probeta y estando la superficie libre de polvo, se aplicara por atomización el indicador acido – base en forma uniforme.
c)Luego de la aplicaicon, antes de transcurridos 15 minutos, se efectuara la medición de la longitud (profundidad) de la zona incolora desde la superficie, determinándose con precisión los valores máximos / minimos del frente incoloro y la media aritmética, de un minimo de medición en función del tamaño de la probeta. El procedimiento no debe tardar mas de 20 minutos.
d)Igualmente se efectuara un registro fotográfico dela probeta.
e)Compara los datos con la tabla de pH (Potencial de Hidrogeno).
CONCLUSIONES SOBRE LA PRACTICA
martes, 8 de noviembre de 2011
lunes, 7 de noviembre de 2011
TEORIA PRACTICA 5
Se denomina corrosión al proceso de destrucción de los metales y sus aleaciones, provocado por la acción química o electroquímica.
La corrosión causa un enorme daño a la economía de los países. Esto se manifiesta en la pérdida irreversibles anualmente de millones de toneladas de metales. Por ejemplo, a causa de la corrosión se pierde cerca del 10% de todo el metal ferroso producido.
En una serie de industrias, aparte de las pérdidas, los óxidos de los metales formados como resultado de la corrosión, impurifican los productos. Para evitarlo se generan gastos adicionales, especialmente en la industria alimenticia y en la fabricación de reactivos químicamente puros etc.
Naturaleza de la corrosión
La corrosión se subdivide en:
Química.
Electroquímica.
Corrosión química.
Por corrosión química se entiende la destrucción del metal u otro material por la acción de gases o líquidos no electrolíticos (gasolina, aceites etc.).
Un ejemplo típico de corrosión química es la oxidación química de metales a altas temperaturas.
En la corrosión química, sobre la superficie del metal se forma una película de óxidos. La solidez de esta película es diferente para los diferentes metales y aleaciones. En las aleaciones de hierro con carbono, la película de óxidos es débil, se destruye con facilidad y la oxidación continua realizándose hacia el interior de la pieza.
En otros metales y aleaciones las películas de óxido son muy resistentes. Por ejemplo, al oxidarse el aluminio, sobre su superficie se origina una película firme de óxidos que protege el metal contra la oxidación ulterior.
Corrosión electroquímica.
Se denominan así a los procesos que se desarrollan por acción de electrólitos sobre el metal.
Los procesos electrolíticos pueden ser muy complejos en dependencia de la naturaleza del metal y del electrólito, pero en general corresponden a una reacción de oxidación -reducción, en la que el metal sufre un proceso de oxidación y se destruye (se disuelve). Al mismo tiempo el hidrógeno presente en la solución acuosa se reduce y se desprende oxígeno elemental de la disolución que corroe adicionalmente el metal.
Las aguas naturales que contienen sales, el aire húmedo, las soluciones ácidas, de álcalis o salinas son los electrólitos mas comunes con los que entran en contacto los metales en la práctica.
La tendencia de los metales a ceder a la disolución sus iones, se llama presión de disolución. Cada metal tiene su propia presión de disolución. A consecuencia de esto, si se colocan diferentes metales dentro de un mismo electrólito, cada uno adquiere diferente potencial eléctrico y forman pares galvánicos.
En estos pares el metal con potencial mas bajo (mayor presión de disolución), pasa a ser el ; ánodo y se destruye, es decir se oxida o pasa a la disolución. El segundo metal con potencial mayor actúa como cátodo y no se disuelve.
Con esto se explican los procesos que se desarrollan durante la corrosión electroquímica de los metales técnicos (aleaciones). Al sumergir tal metal en el electrolítico, sus diferentes partes adquieren diferentes potenciales y como en el interior del metal estos componentes están en corto circuito, entonces este sistema se puede considerar como un conjunto de múltiple pares galvánicos conectados
La destrucción del metal comienza desde la superficie del sistema metal-medio y se propaga paulatinamente dentro del metal
CORROSION EN UN METAL
Es el deterioro de los metales por un proceso electroquímico. El ejemplo típico de la corrosión es la formación de herrumbre u óxido de hierro.
¿Porqué Ocurre la Corrosión? La fuerza motriz que causa que un metal se corroa es consecuencia de su existencia natural en forma combinada. Para alcanzar el estado metálico se requiere una cantidad de energía. Esta energía varía de un metal a otro. Es relativamente alta para el magnesio, el aluminio y el hierro y relativamente baja para el cobre, la plata y el oro.
¿Cómo ocurre la Corrosión? Ocurre por la diferencia de potencial entre dos metales diferentes en contacto o por la diferencia de potencial entre diferentes áreas de un mismo metal, que forman una celda galvánica. En presencia de un electrolito. Cada celda consiste de: un ánodo que produce electrones, de un cátodo y de un electrolito. El ánodo y el cátodo deben estar en contacto eléctrico para que ocurra la corrosión. "La corrosión puede ser definida como la reacción de un material con su entorno". "La corrosión consiste en una oxidación del metal y, si el óxido no es adherente y es poroso, puede dar lugar a la destrucción de todo el metal". "Corrosión: ataque de un material por el medio que le rodea con la consiguiente pérdida de masa y deterioro de sus propiedades". "Corrosión es la destrucción de un cuerpo sólido causada por un ataque no provocado, de naturaleza química o electroquímica que se inicia en la superficie".
La corrosión causa un enorme daño a la economía de los países. Esto se manifiesta en la pérdida irreversibles anualmente de millones de toneladas de metales. Por ejemplo, a causa de la corrosión se pierde cerca del 10% de todo el metal ferroso producido.
En una serie de industrias, aparte de las pérdidas, los óxidos de los metales formados como resultado de la corrosión, impurifican los productos. Para evitarlo se generan gastos adicionales, especialmente en la industria alimenticia y en la fabricación de reactivos químicamente puros etc.
Naturaleza de la corrosión
La corrosión se subdivide en:
Química.
Electroquímica.
Corrosión química.
Por corrosión química se entiende la destrucción del metal u otro material por la acción de gases o líquidos no electrolíticos (gasolina, aceites etc.).
Un ejemplo típico de corrosión química es la oxidación química de metales a altas temperaturas.
En la corrosión química, sobre la superficie del metal se forma una película de óxidos. La solidez de esta película es diferente para los diferentes metales y aleaciones. En las aleaciones de hierro con carbono, la película de óxidos es débil, se destruye con facilidad y la oxidación continua realizándose hacia el interior de la pieza.
En otros metales y aleaciones las películas de óxido son muy resistentes. Por ejemplo, al oxidarse el aluminio, sobre su superficie se origina una película firme de óxidos que protege el metal contra la oxidación ulterior.
Corrosión electroquímica.
Se denominan así a los procesos que se desarrollan por acción de electrólitos sobre el metal.
Los procesos electrolíticos pueden ser muy complejos en dependencia de la naturaleza del metal y del electrólito, pero en general corresponden a una reacción de oxidación -reducción, en la que el metal sufre un proceso de oxidación y se destruye (se disuelve). Al mismo tiempo el hidrógeno presente en la solución acuosa se reduce y se desprende oxígeno elemental de la disolución que corroe adicionalmente el metal.
Las aguas naturales que contienen sales, el aire húmedo, las soluciones ácidas, de álcalis o salinas son los electrólitos mas comunes con los que entran en contacto los metales en la práctica.
La tendencia de los metales a ceder a la disolución sus iones, se llama presión de disolución. Cada metal tiene su propia presión de disolución. A consecuencia de esto, si se colocan diferentes metales dentro de un mismo electrólito, cada uno adquiere diferente potencial eléctrico y forman pares galvánicos.
En estos pares el metal con potencial mas bajo (mayor presión de disolución), pasa a ser el ; ánodo y se destruye, es decir se oxida o pasa a la disolución. El segundo metal con potencial mayor actúa como cátodo y no se disuelve.
Con esto se explican los procesos que se desarrollan durante la corrosión electroquímica de los metales técnicos (aleaciones). Al sumergir tal metal en el electrolítico, sus diferentes partes adquieren diferentes potenciales y como en el interior del metal estos componentes están en corto circuito, entonces este sistema se puede considerar como un conjunto de múltiple pares galvánicos conectados
La destrucción del metal comienza desde la superficie del sistema metal-medio y se propaga paulatinamente dentro del metal
CORROSION EN UN METAL
Es el deterioro de los metales por un proceso electroquímico. El ejemplo típico de la corrosión es la formación de herrumbre u óxido de hierro.
¿Porqué Ocurre la Corrosión? La fuerza motriz que causa que un metal se corroa es consecuencia de su existencia natural en forma combinada. Para alcanzar el estado metálico se requiere una cantidad de energía. Esta energía varía de un metal a otro. Es relativamente alta para el magnesio, el aluminio y el hierro y relativamente baja para el cobre, la plata y el oro.
¿Cómo ocurre la Corrosión? Ocurre por la diferencia de potencial entre dos metales diferentes en contacto o por la diferencia de potencial entre diferentes áreas de un mismo metal, que forman una celda galvánica. En presencia de un electrolito. Cada celda consiste de: un ánodo que produce electrones, de un cátodo y de un electrolito. El ánodo y el cátodo deben estar en contacto eléctrico para que ocurra la corrosión. "La corrosión puede ser definida como la reacción de un material con su entorno". "La corrosión consiste en una oxidación del metal y, si el óxido no es adherente y es poroso, puede dar lugar a la destrucción de todo el metal". "Corrosión: ataque de un material por el medio que le rodea con la consiguiente pérdida de masa y deterioro de sus propiedades". "Corrosión es la destrucción de un cuerpo sólido causada por un ataque no provocado, de naturaleza química o electroquímica que se inicia en la superficie".
martes, 1 de noviembre de 2011
PRACTICA 4
UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO
FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES ARAGÓN
CARRERA DE INGENIERIA MECANICA ELECTRICA
PRACTICAS DE TECNOLOGÍA DE MATERIALES I
PRACTICA Nº 4
TITULO: PIROLISIS
OBJETIVO: Identificación de polímeros, plásticos comerciales, transparentes, traslucíos y hasta opacos, que no contengan pigmento, minerales ni colorantes orgánicos.
ACTIVIDAD: Determinar por flama, color, humos, fundición y olor a través de la tabla de pirolisis, el polímero que se necesita identificar dentro del laboratorio.
EQUIPO Y MATERIAL
A) Soporte Universal
B) Pinzas de sujeción
C) Mechero bunsen con un barril de 3/8 en (9.5) de diámetro
D) Gas butano alcohol etílico (etanol)
E) Espécimen de junta de 460 mm. De longitud
F) Encendedor
G) Ventilador
H) Extractor
I) Mascarilla
INTRODUCCION
La pirolisis es la descomposición química de materia orgánica causada por el calentamiento en ausencia de oxigeno u otros reactivos, excepto posiblemente el vapor de agua.
La pirolisis extrema, que solo deja carbono como residuo, se llama carbonización. La pirolisis es un caso especial de termólisis.
Un antiguo uso industrial de la pirolisis anhidra es la producción de carbono vegetal mediante la pirolisis de la madera. Más recientemente la pirolisis se ha usado en gran escala para convertir el carbón en carbón de coque para la metalurgia, especialmente en la fabricación de acero
La aplicación de la pirolisis al tratamiento de residuos ha ganado aceptación en la industria junto con otras tecnologías avanzadas de tratamiento de residuos pero no los elimina sino que los transforma en carbón, agua, otros residuos líquidos, partículas y metales pesados, cenizas…. Tóxicos en algunos casos; vertiendo al aire desde sustancias relativamente inocuas hasta muy toxicas y reduciendo así su volumen. Esta destilación destructiva obviamente imposibilita el reciclado o la reutilización.
La pirolisis se puede utilizar también como una forma de tratamiento termal para reducir el volumen de los residuos y producir combustibles como subproductos. También ha sido utilizada para producir un combustible sintético para motores de ciclo diesel a partir de residuos platicos.
Un ejemplo de pirolisis es la destrucción de neumáticos usados. En este contexto, la pirolisis es la degradación del caucho de la rueda mediante calor en ausencia de oxigeno.
Un polímero son moléculas grandes formadas por la unión de muchas moléculas más pequeñas llamadas monómeras. En algunos casos las moléculas pueden reaccionar consigo mismas para formar homopolimeros. En otras ocasiones se requiere de dos monómeros diferentes que reaccionan uno con otro. En todos los casos, los monómeros reaccionan para formara moléculas grandes.
TAMAÑO DE POLIMEROS
Para expresar el tamaño de moléculas, lo más común es usar el peso molecular. De manera, si un polímero de etileno contiene 1000 moléculas de etileno por molécula, el paso molecular de polímero se determina como sigue
28 x 1000 = 28000
PM DEL ETILENO UNIDAD REPETITIVA PM DEL POLIMERO
El proceso de polimerización es desordenado y por consiguiente algunas moléculas crecen a tamaños mucho mayores que otras.
Los plásticos son mezclas de moléculas de tamaño diferentes. El tamaño molecular se expresa como peso molecular promedio.
La mayoría de los polímeros están constituidos por carbono, hidrogeno, oxigeno y nitrógeno: sin embargo, cada vez se sintetiza más materiales que incluyen silicio,cloro, bromo, fosforo y azufre. Las capas electrónicas de cada átomo determinan su valencia o capacidad de enlazamiento.
Los mecanismos de polimerización pueden clasificarse en dos categorías: Adición y Condensación.
Polimerización por adición es la combinación de monómero por reacción entre enlaces dobles de carbono (C = C). La mayor parte de las reacciones de adición son de tipo etilenico.
Polimerización por condensación se obtiene mediante una serie de reacciones químicas. Estas reacciones se basan en dos centros activos que pueden unirse pa5ra formarse un enlace químico. Muchas de estas reacciones producen desprendimientos de sustancias secundarias. Existen diversos procesos comerciales para fabricar polímeros plásticos, cada uno tiene sus propias ventajas casi siempre dependen del tipo de polímero y de su uso final. Esto es polimerización directa, en solución, suspensión, emulsión y en fase gaseosa.
Existen dos tipos de polímeros termoplásticos y los termo fijos:
POLIMERO TERMOPLASTICOS: Son polímeros que pueden fundirse o reblandecerse.
POLIMEROS TERMOFIJOS: Las resinas termo fijas se definen como aquellas que al curar producen polímero insolubles y no funden al aplicarles calor. Muchas resinas modernas curan por acción catalítica y no requieren la adición del calor
DESARROLLO DE LA PRÁCTICA
a)Se introduce un trosito de plástico al borde de la flama de un mechero bunsen.
b)Observar el color de la flama que imparte el plástico
c)Si funde o no
d)Se retira de la flama y observar si continua ardiendo o no
e)Perciba con cuidado el olor que desprende el plástico al apagarlo
f)Posteriormente trate de identificar el tipo de polímero que esta determinando a través de las dos tablas anexas a la práctica.
FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES ARAGÓN
CARRERA DE INGENIERIA MECANICA ELECTRICA
PRACTICAS DE TECNOLOGÍA DE MATERIALES I
PRACTICA Nº 4
TITULO: PIROLISIS
OBJETIVO: Identificación de polímeros, plásticos comerciales, transparentes, traslucíos y hasta opacos, que no contengan pigmento, minerales ni colorantes orgánicos.
ACTIVIDAD: Determinar por flama, color, humos, fundición y olor a través de la tabla de pirolisis, el polímero que se necesita identificar dentro del laboratorio.
EQUIPO Y MATERIAL
A) Soporte Universal
B) Pinzas de sujeción
C) Mechero bunsen con un barril de 3/8 en (9.5) de diámetro
D) Gas butano alcohol etílico (etanol)
E) Espécimen de junta de 460 mm. De longitud
F) Encendedor
G) Ventilador
H) Extractor
I) Mascarilla
INTRODUCCION
La pirolisis es la descomposición química de materia orgánica causada por el calentamiento en ausencia de oxigeno u otros reactivos, excepto posiblemente el vapor de agua.
La pirolisis extrema, que solo deja carbono como residuo, se llama carbonización. La pirolisis es un caso especial de termólisis.
Un antiguo uso industrial de la pirolisis anhidra es la producción de carbono vegetal mediante la pirolisis de la madera. Más recientemente la pirolisis se ha usado en gran escala para convertir el carbón en carbón de coque para la metalurgia, especialmente en la fabricación de acero
La aplicación de la pirolisis al tratamiento de residuos ha ganado aceptación en la industria junto con otras tecnologías avanzadas de tratamiento de residuos pero no los elimina sino que los transforma en carbón, agua, otros residuos líquidos, partículas y metales pesados, cenizas…. Tóxicos en algunos casos; vertiendo al aire desde sustancias relativamente inocuas hasta muy toxicas y reduciendo así su volumen. Esta destilación destructiva obviamente imposibilita el reciclado o la reutilización.
La pirolisis se puede utilizar también como una forma de tratamiento termal para reducir el volumen de los residuos y producir combustibles como subproductos. También ha sido utilizada para producir un combustible sintético para motores de ciclo diesel a partir de residuos platicos.
Un ejemplo de pirolisis es la destrucción de neumáticos usados. En este contexto, la pirolisis es la degradación del caucho de la rueda mediante calor en ausencia de oxigeno.
Un polímero son moléculas grandes formadas por la unión de muchas moléculas más pequeñas llamadas monómeras. En algunos casos las moléculas pueden reaccionar consigo mismas para formar homopolimeros. En otras ocasiones se requiere de dos monómeros diferentes que reaccionan uno con otro. En todos los casos, los monómeros reaccionan para formara moléculas grandes.
TAMAÑO DE POLIMEROS
Para expresar el tamaño de moléculas, lo más común es usar el peso molecular. De manera, si un polímero de etileno contiene 1000 moléculas de etileno por molécula, el paso molecular de polímero se determina como sigue
28 x 1000 = 28000
PM DEL ETILENO UNIDAD REPETITIVA PM DEL POLIMERO
El proceso de polimerización es desordenado y por consiguiente algunas moléculas crecen a tamaños mucho mayores que otras.
Los plásticos son mezclas de moléculas de tamaño diferentes. El tamaño molecular se expresa como peso molecular promedio.
La mayoría de los polímeros están constituidos por carbono, hidrogeno, oxigeno y nitrógeno: sin embargo, cada vez se sintetiza más materiales que incluyen silicio,cloro, bromo, fosforo y azufre. Las capas electrónicas de cada átomo determinan su valencia o capacidad de enlazamiento.
Los mecanismos de polimerización pueden clasificarse en dos categorías: Adición y Condensación.
Polimerización por adición es la combinación de monómero por reacción entre enlaces dobles de carbono (C = C). La mayor parte de las reacciones de adición son de tipo etilenico.
Polimerización por condensación se obtiene mediante una serie de reacciones químicas. Estas reacciones se basan en dos centros activos que pueden unirse pa5ra formarse un enlace químico. Muchas de estas reacciones producen desprendimientos de sustancias secundarias. Existen diversos procesos comerciales para fabricar polímeros plásticos, cada uno tiene sus propias ventajas casi siempre dependen del tipo de polímero y de su uso final. Esto es polimerización directa, en solución, suspensión, emulsión y en fase gaseosa.
Existen dos tipos de polímeros termoplásticos y los termo fijos:
POLIMERO TERMOPLASTICOS: Son polímeros que pueden fundirse o reblandecerse.
POLIMEROS TERMOFIJOS: Las resinas termo fijas se definen como aquellas que al curar producen polímero insolubles y no funden al aplicarles calor. Muchas resinas modernas curan por acción catalítica y no requieren la adición del calor
DESARROLLO DE LA PRÁCTICA
a)Se introduce un trosito de plástico al borde de la flama de un mechero bunsen.
b)Observar el color de la flama que imparte el plástico
c)Si funde o no
d)Se retira de la flama y observar si continua ardiendo o no
e)Perciba con cuidado el olor que desprende el plástico al apagarlo
f)Posteriormente trate de identificar el tipo de polímero que esta determinando a través de las dos tablas anexas a la práctica.
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