Laboratorio de corrosión Práctica 4 “Pérdida de Peso”

Instituto Politécnico Nacional[pic 1][pic 2]

Escuela Superior de Ingeniería Química e Industrias Extractivas

Departamento de Ingeniería en Metalurgia y en materiales

Laboratorio de corrosión

Práctica 4 “Pérdida de Peso”

Profesora: Araceli Ezeta Mejía

Morales Diaz Laura Itzel

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1. OBJETIVOS

• Evaluar el comportamiento o la resistencia a la corrosión de diferentes materiales con respecto a diferentes soluciones.
• Calcular la pérdida de peso después de un periodo de tiempo, así como observar residuos que se formaron alrededor de las probetas.
• Calcular la velocidad de corrosión de cada probeta con respecto a su solución en el que estuvo expuesto.

1. CONSIDERACIONES TEORICAS

2.1 Pérdida de peso

Es un método que consiste en determinar y observar la forma en que la pieza pierde peso debido a que este metal o aleación ha sido puesto con un medio corrosivo que se relaciona con el daño causado por la corrosión. Esta técnica consiste en exponer la pieza en un ambiente de prueba por cierto periodo de tiempo, para así posteriormente evaluar la cantidad de material que se pierde por la corrosión. Los parámetros que se consideran para realizar esta prueba y obtener la cantidad de corrosión con la que cuenta la aleación son: El tiempo que se expone la pieza, la perdida de peso, el área de la pieza y la densidad del material. Las unidades utilizadas para expresar esa pérdida de peso son: miligramo decímetro cuadrado día (mdd), milímetros por año (mm/año) y milipulgadas por año (mpy).

Este tipo de prueba es la mas utilizada debido a su eficacia y a la sencillez para realizarla. Es muy usada en estudios de oxidación y corrosión para determinar el grado de afectación en los metales. Esto se debe a que los resultados obtenidos por este método son considerados confiables, así como un método más rápido para hacer una buena selección de los mejores materiales. Estas pruebas se asemejan a los resultados que pueden surgir en pruebas de planta si se cuidan las condiciones al realizase.

2.2 Procedimiento para realizar el experimento.

• Preparación de la superficie.

Es recomendable que la superficie de las probetas no presenta raspaduras, ya que en estos sitios se puede dar un ataque preferencial. Se tiene que conseguir una superficie uniforme, retirando una capa significativa de la superficie del metal, con el fin de eliminar las raspaduras o variaciones en las condiciones de la superficie metálica original. Esto mencionado se logra mediante un tratamiento químico, eliminación electrolítica o papel de lija fuerte.

Las dimensiones y forma de nuestro metal siempre van a variar, puesto que no existe una estándar. El tamaño y la forma que se maneje será de acuerdo con la finalidad de la prueba, la naturaleza del material y el equipo que se va a utilizar para llevarse a cabo. Sin embargo, se recomienda que en las dimensiones de los testigos exista una relación grande de superficie de masa y una relación pequeña de área del borde con respecto al área total. Previo a esta es necesario realizar su limpieza antes de hacer la prueba, se deben desengrasar para remover cualquier suciedad, aceite o grasa que pueda interferir en las pruebas de corrosión. En el caso de la práctica, se utilizó acetona.

• Identificación de las probetas

La forma en la que se puede identificar de manera simple es marcarlos con letras o números. En este caso de la práctica se clasificaron por solución y de dos en dos cada probeta.

• Volumen de la solución

Es importante conocer bien la solución empleada para el estudio de estas pruebas de corrosión. Se recomienda que el volumen sea lo suficientemente grande para evitar cambios apreciables de corrosión a casusa de la perdida de los constituyentes corrosivos o a la acumulación de productos que pudieran afectar el avance de la experimentación.

• Numero de Probetas

En estas pruebas se recomienda emplear por lo menos dos probetas para evaluar la velocidad de corrosión de determinado medio o solución. Y para efectos estadísticos se recomienda usar al menos cinco probetas para una misma solución. En la practica se usaron cuatro probetas de diferente material en diferente solución.

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• Duración de la Prueba

La duración de la prueba se va a ver afectada por el medio y su finalidad. Los materiales que tienen un potencial estándar de reducción más negativo son los que experimentan efectos de corrosión mas agresivos que no requieren de tiempos prolongados para obtener velocidades de corrosión exactas.

Los productos de corrosión o formación de películas protectoras se observan en los materiales resistentes a la corrosión o que tienen un potencial estándar de reducción más positivo, por lo tanto, realizar ensayos en cortos periodos con este tipo de materiales puede arrojar resultados no muy precisos de velocidad de corrosión.

Se recomienda que la duración de las pruebas sea de largos periodos para obtener datos más reales y exactos a comparación en pruebas de periodos cortos. [pic 4]

• Limpieza de las probetas después del experimento

Al terminar las pruebas se debe de considerar la formación de productos de corrosión, así como la deposición de dichos productos adheridos en las probetas.

Esto sirve para evaluar la corrosión localizada, por picaduras por una corrosión galvánica o por contacto.

La limpieza de las probetas lleva un procedimiento para retirar todos los productos o residuos de corrosión con una eliminación mínima de la superficie, así como para no alterar o disminuir el área de contacto.

Si la limpieza no se realiza de manera adecuada los resultados de velocidad de corrosión pueden resultar erróneos. La limpieza varia dependiendo el tipo de metal y el grado de adherencia de los productos.

Existen tres tipos principales de limpieza de probetas:

• Limpieza mecánica: Remueve los productos de corrosión mediante procedimientos mecánicos como raspado, cepillado, desbaste, el choque mecánico y el ultrasonido. El principal método es cepillar la superficie con un abrasivo suave.
• Limpieza química: Consiste en limpiar el material por medio de una disolución con algún agente químico. Por lo general, se emplean disolventes como acetona, tetracloruro de carbono y alcohol para eliminar restos de aceites, grasas o resinas.
• Limpieza electrolítica: Consiste en formar con el metal una celda electrolítica, a determinadas condiciones de temperatura e intensidad de corriente, y a veces de inhibidores orgánicos.

1. MATERIAL Y EQUIPO

• 8 frascos de vidrio
• 4 probetas de Acero Inoxidable, Cobre, Latón, Aluminio.
• Solución de H2SO4, NaCl, HCl 0.5M, H2O
• Lijas
• Balanza analítica
• Acetona
• Hilo

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1. DESARROLLO EXPERIMENTAL

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1. Cálculos

Áreas:

-Aluminio: 4.9475 cm2 

-Latón: 3.7953 cm2 

-Cobre: 3.7950 cm2 

-Acero inox: 3.5808 cm2 

Densidades aproximadas:

ρAl= 2.7 g/ cm3

ρLatón=8.73 g/ cm3

ρCu=8.96 g/ cm3

ρAceroInox=7.85 g/ cm3

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Vcorr: velocidad de corrosión en mm/año

K: cte (8.76x104)

W=pérdida de peso (g)

t=tiempo de exposición en horas

A= área superficial de la probeta en cm2

D= densidad en g/ cm3

Tiempo de exposición: 49 días = 1176 horas

En H2SO4:

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