Práctica 8 PELÍCULAS PASIVAS SOBRE EL HIERRO (rev 1).pptx

Presentación sobre películas pasivas sobre superficie de acero

1. (H2O) Universidad del Zulia. División de Posgrado de Ingeniería. Facultad de Ingeniería. Programa de Maestría en Corrosión. Centro de Estudios de Corrosión Práctica # 8: PELÍCULAS PASIVAS SOBRE EL HIERRO Autores : Equipo # 9 Ing. Rafael Guerra C.I: 25. 407.197 Ing. Esp. Mirian L. Seguerit A. C.I: 7.583.108 2do/2023 Febrero 2024 Profesores: Ing. Lisseth Ocando Ing. - Douglas Linares (HNO3) (CuSO4)

2. Práctica # 8: PELÍCULAS PASIVAS SOBRE EL HIERRO Parte teórica: 1.1. Definición de pasividad según autores Aquel metal que es activo en una serie electroquímica pero que, no obstante, se oxida a velocidad muy lenta debido a la formación de productos protectores. (Fontana) Un metal que sustancialmente resiste a la corrosión al incrementar su potencial hacia valores más nobles, donde la velocidad de disolución anódica en un ambiente dado es menor que la velocidad de corrosión a potenciales menos nobles. Así, el potencial del metal se ennoblece en gran proporción. ( Greene )

3. 1.2. Comportamiento de los metales con transición del estado activo al pasivo Figura 1 . Comportamiento anódico esquemático de un metal activo-pasivo.

4. 2. Parte experimental 2.1. Materiales y equipos - Dos cabillas de diferente diámetro - Tres vasos de precipitado de 250 mL de capacidad - Un agitador o barra de vidrio - Ácido clorhídrico - Sulfato de cobre  

5. 2.2. PROCEDIMIENTO En esta práctica preparamos 2 cabillas de diferentes diámetros y medida, se le hizo una ligera limpieza para quitar cualquier impureza que se encuentre adherido en el hierro ya que se observamos algunas trazas de concreto . Preparamos 3 vasos precipitados con 3 sustancias, el primer vaso con sulfato de cobre , el segundo con agua destilada y el tercero con ácido nítrico concentrado .  

6. Inicialmente pudimos observar cómo se lleva a cabo la reacción sin ningún tipo de pasivación, esto se puedo alcanzar con la limpieza que se realizó en cada cabilla al iniciar el experimento . Luego la introducimos en el agua destilada para retirar el ácido nítrico que estaba en la superficie de la cabilla para luego introducir esta cabilla en la solución de sulfato de cobre, aquí observamos que no fue muy rápida la deposición del cobre en la superficie de la cabilla, ya que el hierro no estaba en contacto directo con el cobre, ya que estaba protegido con una capa de óxido de hierro que impedía el contacto directo del cátodo y el ánodo, comportándose como una barrea que impedía que la transferencia de electrones se diera de manera efectiva.

7. Cuando se experimenta la pasivación se utilizó ácido nítrico concentrado y agua destilada (H2O) y nuevamente la solución de sulfato de cobre ( ), se sumergió la cabilla en la solución de ácido nítrico concentrado, aquí observamos que comenzó a efervecer de manera muy lenta siendo muy rápida la reacción con dicho acido, aquí observamos que la superficie de la cabilla se tornó más oscura, esta capa es la capa protectora o de pasivación siendo una capa de hidróxido de hierro (III) que va a proteger a la cabilla, luego la sacamos de la solución con mucho cuidado de que no hiciera ningún tipo de contacto con el vaso a fin de que no se fracture dicha capa ya que es muy delgada,  

8. Se sumergió la primera cabilla en el vaso que contiene la sustancia de sulfato de cobre (CuSO4), observamos que al transcurrir el tiempo se formó sobre la cabilla una capa de color rojiza, con esto se pudo evidenciar que se estaba depositando en la superficie de la cabilla el cobre que estaba en la solución, y es una reacción de manera espontánea, que normalmente lo que debe ocurrir, allí el hierro que conforma la cabilla actúa como ánodo pasando de hierro solido de a , ya que depende de la oxidación, debido a que está liberando electrones (e-) y esos electrones son absorbidos por el ion cobre que se encuentra en la solución, el cual se va adhiriendo a la superficie al pasar de cobre iónico a cobre metálico, es decir que el cobre se comporta como cátodo.  

9. HIERRO HIERRO HIERRO HIERRO CAPA DE OXIGENO Muestra de metal sin contacto con medio Metal sumergido en concentrado   Metal sumergido en diluido   Metal sumergido en diluido  

10. 3.1. ¿Qué es un metal pasivo ? Un metal pasivo es aquel que es activo en la serie electroquímica, pero que no obstante sólo se corroe a velocidad muy pequeña a raíz de una película que recubre la superficie expuesta del metal.

11. 3.2. Mencionar algunos medios por los cuales se pueden pasivar algunos metales y aleaciones 3.2.1. Fosfatado La aplicación del proceso de fosfatado en metales emplea el  acido fosfórico  y se aprovecha de la baja solubilidad de los  fosfatos  en soluciones de  pH  medio-alto, y por tanto de su tendencia a la  precipitación. Se produce una reacción quincha  entre el metal y el  acido fosfórico

12. 3.2.2. Pavonado El pavonado consiste en la generación de una capa superficial de magnetita, óxido ferroso - diférrico ( ), alrededor de las piezas de acero para mejorar su aspecto y evitar su corrosión.   Pavonado por inmersi ó n Las piezas resultantes de este tipo de pavonado toman una coloración azulada, por lo que también se le conoce como azulado. Se trata de la inmersión de las piezas metálicas en una mezcla de nitrato de potasio y nitrato de sodio a temperaturas de entre 310 y 350 °C.

13. Pavonado por calentamiento Este proceso de pavonado se lleva a cabo en hornos a temperaturas de 400 °C. Para iniciar el proceso es necesario llevar a cabo la minuciosa limpieza de las piezas metálicas para desprenderles la herrumbre y suciedad. El pavonado se puede realizar en metal laminado, pero se utiliza con más frecuencia en los cañones de las armas y en otros componentes de las armas de fuego .

14. 3.2.3. Anodización Se denomina anodización al proceso electrolítico de pasivación utilizado para incrementar el espesor de la capa natural de óxido en la superficie de piezas metálicas. La capa se consigue por medio de procedimientos electroquímicos, y proporciona una mayor resistencia y durabilidad del aluminio. Esta técnica suele emplearse sobre el aluminio para generar una capa de protección artificial mediante el óxido protector del aluminio, conocido como alúmina.

15. 3.3. ¿Cómo es la reacción del hierro en ácido nítrico diluido y en ácido nítrico concentrado? Explique En ambos casos se observan reacción de evolución de hidrógeno en la superficie de la pieza y una formación de una capa color marrón (hidróxido de hierro), esto es a causa de la generación de una capa pasiva sobre la superficie del metal evitando que el ácido nítrico concentrado o diluido ataca al metal     3.4. ¿Actúan sobre el hierro de igual forma el ácido clorhídrico y el ácido nítrico diluido? Explique   El hierro es atacado por el ácido clorhídrico formándose cloruro de hierro (III) y desprendiéndose (evolucionando) hidrógeno en forma de gas, a diferencia del ácido nítrico diluido que genera evolución de hidrógeno hasta la formación de la capa pasiva que se genera sobre la superficie del metal de hidróxido de hierro (III), manteniéndose estable a menos claro está, que esta se rompa por alguna perturbación física.    

16. Antes de la reacción Antes de ser golpeado y perder la capa de pasivación Reacción luego de ser golpeado y perder capa de pasivación (evolución de hidrógeno )

17.   VIRUTAS DE HIERRO EXPUESTAS A ÁCIDO CLORHÍDRICO 1.0M 10 MINUTOS DE EXPOSICIÓN 30 MINUTOS DE EXPOSICIÓN 60 MINUTOS DE EXPOSICIÓN 5 MINUTOS DE EXPOSICIÓN

18. Gracias por su Atención