martes, 9 de septiembre de 2008

El problema de la corrosión en la industria




Introducción
Una de las preocupaciones más frecuentes en diferentes ramos de la industria es el problema de la corrosión, efecto que ataca a la mayoría de los metales y debilita su estructura, este fenómeno llega a poner en riesgo a los sistemas de producción, como en el caso de la industria civil y petrolera.

Por ejemplo, el mantenimiento y la revisión continua de los ductos de la industria petrolera son importantes, porque el paso del combustible y la presión con la que corre pueden provocar desgaste en el espesor de la tubería que debe cumplir con un mínimo requerido para cumplir con las normas internacionales.

Por otra parte también se tiene que analizar el tipo de suelo en el que se encuentra tendida la tubería, ya que no es lo mismo que sea neutro el suelo, o que tenga gran cantidad de sales que resulta muy corrosivo. Además el detectar grados de corrosión en los ductos de PEMEX, por ejemplo, se puede proteger por el método de protección catódica, rehabilitando así la tubería.


En este trabajo de investigación se trata de una aproximación al problema de la tendencia de algunos metales a corroerse, de entender el proceso y algunas medidas de remediación para este problema. En definitiva se trata de concienciar nos un poco más sobre este problema que puede hacer que las industrias pierdan millones de pesos al año.

Orientaciones
1° Etapa
El estudio de la electroquímica puede orientarnos sobre el conocimiento de conceptos básicos como: ¿qué es la corrosión?, ¿qué factores contribuyen a la corrosión?, ¿qué metales se corroen con mayor facilidad?, ¿qué medidas de protección existen para proteger un metal de la corrosión?, ¿cuáles son los problemas que ocasiona a la industria?, ¿qué técnicas se utilizan para reducir sus efectos?
En equipo, acudirán a una computadora y consultarán las referencias, harán las lecturas correspondientes y por cada referencia se elaborarán 5 preguntas.
Intercambiarán sus preguntas y llegarán a unas conclusiones.
Con estas información irán contestando las cuestiones planteadas en la orientación, el interés de éste trabajo reside tanto en la búsqueda de la información en la red como en el análisis posterior de la mismas.
2° Etapa:
Con la información anterior, predice cuál sería el resultado al sumergir clavos en una disolución de hipoclorito de sodio, de la siguiente manera:
Clavo N°1 envuelto a una pieza de papel aluminio
Clavo N°2 unido a un alambre de cobre
Clavo N° 3 unido a un alambre de zinc
Clavo N° 4 libre, sin estar unido a ningún metal
1. Consulta una Serie Electroquímica y ordena los siguientes metales: Al, Cu, Zn y Fe en orden creciente de facilidad de oxidación (de menor a mayor):
__________________ no de oxida con facilidad
__________________
__________________
__________________ se oxida con facilidad
2. ¿Cuál de los dos metales se oxida más fácilmente, Fe o Al? ___________________
3. Con base en tu investigación relativa a la corrosión de los metales, ¿qué resultado espera obtener al sumergir un clavo de hierro que se encuentra envuelto a una pieza de papel aluminio, en una disolución de hipoclorito de sodio? ¿Por qué?
____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
4. ¿Cuál de los dos metales se oxida más fácilmente, Fe o Cu? _________________
5. Con base en la investigación previa, relativa a la corrosión de los metales ¿qué resultados espera obtener al sumergir un clavo unido físicamente a un alambre de cobre, en una disolución de hipoclorito de sodio?¿por qué?
__________________________________________________________________________________________________________________________________________
6. ¿Cuál de los dos metales se oxida más fácilmente, Fe o Zn? __________________
7. Con base en la investigación previa, relativa a la corrosión de los metales ¿qué resultados espera obtener al sumergir un clavo unido físicamente a un alambre de zinc, en una disolución de hipoclorito de sodio? ¿Por qué?
__________________________________________________________________________
________________________________________________________________

Tarea

Informa tu investigación a través de una tarea científica, que incluya:
• Realizar hipótesis (predicción) basadas en el entendimiento de la información básica que ofrecen las fuentes en línea y fuera de ella.
• Poner a prueba las hipótesis recopilando datos de fuentes pre-seleccionadas.
• Determinar si las hipótesis fueron sustentadas y describir los resultados y sus implicaciones de un reporte científico
Recursos
Parte de la información necesaria para contestar los conceptos básicos de electroquímica las puedes encontrar en: http://www.uclm.es/profesorado/afantinolo/Docencia/Inorganica/Tema2/Transp_T2IQ.pdf

Parte de la información necesaria para poder realizar la tarea la pueden encontrar en las: http://www.textoscientificos.com/quimica/corrosion
http://www.fisicanet.com.ar/quimica/q3_corrosion.php

Periódico digital: Diagnostica BUAP ductos de PEMEX http://www.periodicodigital.com.mx/index.php?option=com_content&Itemid=67&task=view&id=29379
Software interactivo sobre Reactividad de los metales: http://www.educaplus.org/index.php?option=com_content&task=view&id=154&Itemid=1
Evaluación
Obtendrán la mención "Excelente" aquellos trabajos que reflejen en los contenidos una lectura seria de los materiales, cuya redacción sea clara y en los que se llegue a una síntesis enriquecida por el análisis y el intercambio de la información.
En cuanto a la presentación, sugerimos la inclusión de imágenes para ejemplificar los temas desarrollados y una buena organización de la información.
La actividad deberá evidenciar un verdadero trabajo grupal, donde todos los integrantes han participado y cooperado entre sí en la totalidad del mismo.
Obtendrán la mención "Bueno" aquellos trabajos que presenten algunos errores de concepto, o cuya reelaboración no ha sido concretada, sino que han "copiado" fragmentos de las obras leídas.
Si la presentación está desorganizada o si las imágenes no han sido bien seleccionadas.
Si se evidencia que algunos integrantes del grupo no han trabajado.
Serán clasificadas como "Insuficientes" aquellas producciones que estén incompletas, que presenten muchos errores o sean sólo copias de las lecturas realizadas.
Si la presentación es confusa y no hay imágenes que ejemplifiquen los temas desarrollados.
Si el trabajo evidencia la falta de cooperación entre los integrantes del grupo.

Conclusiones
Después de haber realizado una tarea científica sobre el tema de corrosión, menciona que aprendizajes nuevos obtuviste con respecto a contenidos, habilidades para buscar, encontrar, organizar y redactar la información. Así como el trabajo en equipo, si hubo organización, participación y motivación de cada uno.

La fabricación de pistas de hielo


Muchos ejemplos de la vida diaria encuentran explicación mediante la primera ley de la Termodinámica. Un ejemplo en la fabricación de las pista de hielo sintético, como es el caso de la ciudad de México.
En su primer día de funcionamiento el 3 de diciembre de 2007, la pista de 3.000 metros cuadrados, "la más grande del mundo" según el ayuntamiento, fue visitada por miles de curiosos 'chilangos' para deslizarse, la mayoría por primera vez, sobre el hielo bajo un sol radiante, tomada de los diarios capitalinos.
¿Cómo puede hacerse una pista de hielo de tales dimensiones y en un lugar donde no hay nieve? El secreto de la fabricación de hielo y nieve es la ecuación ∆E = q + w.
Algunas máquinas de nieve contienen una mezcla de aire comprimido y vapor de agua a 20 atm, aproximadamente. Otras funcionan con un estanque poco profundo, de 5 a 10 cm se sumergen tubos de cobre por donde circula un gas comprimido (por ejemplo amoniaco) que al salir se expande rápidamente, congelando el agua y se obtiene la pista de hielo.
Como consecuencia de la gran diferencia de presión entre el tanque y la atmósfera se expande el vapor de agua tan rápido que, no hay intercambio de calor entre el sistema (mezcla de aire y vapor de agua) y los alrededores, por lo que q de le ecuación es igual a cero (q = 0). Es decir: ∆E = q + w= w
Debido a que el sistema realiza un trabajo sobre los alrededores es una cantidad negativa y ocurre una disminución de energía en el sistema (mezcla de aire y vapor de agua).
Por otro lado la energía cinética molecular de los gases es proporcional a la temperatura del gas en grados absolutos (Kervin). Por lo tanto ∆E = C∆T, donde C es la constante de proporcionalidad.
Ya que ∆E es negativo, también ∆T debe ser negativo y este efecto de enfriamiento (o la disminución de la energía cinética de las moléculas de agua) es el responsable de la formación de nieve, la presencia del aire, que también se enfría durante la expansión, ayuda a disminuir la temperatura del vapor de agua.
Sorprendente ¿no lo crees?

domingo, 30 de marzo de 2008

Importancia del pH



¿Qué papel juega el pH en el cuidado del cabello?

Lee interesantes investigaciones sobre el "Efecto del pH en la Elasticidad del Cabello" en: (http://www.eduteka.org/pdfdir/ProyectoPHSheet.php).
· Y el " Efecto del pH en la Elasticidad del Cabello: Respuestas Claves" (http://www.eduteka.org/pdfdir/ProyectoPHSheet.php).