LABORATORIO 3

Texto completo

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22 de noviembre de 2012 22 de noviembre de 2012

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LABORATORIO N°03: “DIAGRAMAS

LABORATORIO N°03: “DIAGRAMAS

DE POURBAIX”

DE POURBAIX”

[Escriba el subtítulo del documento]

[Escriba el subtítulo del documento]

22/11/2012 22/11/2012 o

o INTEGRANTES:INTEGRANTES:

 RODRIGUEZ CAMPOS, Luis.RODRIGUEZ CAMPOS, Luis.

 ROLDAN DIAZ, Antonio.ROLDAN DIAZ, Antonio.

 VICHEZ LEZAMA, Jhonatan.VICHEZ LEZAMA, Jhonatan.

 YUPANQUI VERA, Abimael.YUPANQUI VERA, Abimael.

(2)

o

APLICACIONES DE LOS DIAGRAMAS DE POURBAIX:

Los diagramas de pourbaix se aplican de diferentes formas en la

Estos diagramas se usan para determinar las variantes de potencial electroquímico, así mismo como el PH de una solución donde intervienen iones ya sea cationes o aniones. Estas variantes antes mencionadas como su nombre lo indica se utilizan para variar el tipo de reacción química que queremos que suceda.

Los equilibrios de los diagramas de Pourbaix son válidos para una actividad determinada de los iones en la interfase inmediatamente contigua al metal. Como producto de las reacciones de corrosión se puede asegurar que el electrólito se va enriqueciendo en iones Fe++  al mismo tiempo que aumenta la actividad de los 0H

-(consumo de H+ o reducción de O2). Esto equivale, en el diagrama tensión-pH, que el

valor original del potencial de corrosión y pH se desplace siguiendo una trayectoria. De esta manera se pueden alcanzar otros dominios de estabilidad con formación de otros productos de corrosión como resultado final (ej: Fe2O3, Fe(OH)3, Fe(OH)2  etc.). Este

análisis debe hacernos pensar en el cuidadoso manejo de estos diagramas que en algunos casos pueden llevarnos a conclusiones erróneas o incompletas. Por ejemplo, en el proceso de corrosión que tiene lugar en una picadura se produce una acidificación del electrolito en el interior de ella. Por lo tanto, aunque el pH de la solución en el seno de ella pudiera mantenerse constante, su valor en el interior de la picadura sería distinto y por consiguiente el pH real de la solución en la interfase metal/electrolito sería también diferente. Casos similares se observan en el tipo de corrosión por "hendiduras o grietas", en el cual la composición del electrólito en el espacio confinado varía a medida que transcurre el tiempo.

hidrometalurgia.

Procesos Electrolíticos

(3)

2) Principios de protección

Los diagramas de Pourbaix son muy ilustrativos para comprender los principios con que se cuenta para enfrentar la “protección" de los metales de la corrosión electroquímica. Si se tiene un sistema corrosivo Fe-H2O, caemos en la zona de corrosión. Resulta lógico

pensar entonces en hacer alguna modificación que permita su desplazamiento a otros puntos. El primer caso consistiría en esencia en bajar el potencial de corrosión (más electronegativo) del metal hasta alcanzar la zona de "in munidad". En esta situación la oxidación del metal sería termodinámicamente imposible. Esto no es difícil de lograr y en la ingeniería de la corrosión este método se llama "protección catódica".

Sin el ánimo de entrar en detalles el procedimiento consiste en conectar o acoplar el metal a proteger con otro más electronegativo (ánodos de sacrificio) o al polo negativo de una fuente de corriente continua (protección catódica por corriente impresa).El camino consiste en elevar el potencial de corrosión para alcanzar la zona de "pasivación". En ella, la velocidad del proceso corrosivo puede alcanzar valores muy pequeños si los productos de oxidación ofrecieran propiedades protectoras o de barrera. En esta propiedad se basan los “aceros inoxidables" en su excelent e comportamiento a condiciones oxidantes. Su velocidad de oxidación se hace tan lenta que su vida útil resulta adecuada para fines tecnológicos. Este método se llama" protección anódica" o también de "pasivación in situ" del metal. Para lograr este mecanis mo se puede hacer uso de sustancias oxidantes que elevan el potencial de corrosión o, a la inversa que en la protección catódica, conectarlo o acoplarlo a un metal más noble o polo positivo de una fuente de corriente continua.

1)

El hecho de que una reacción sea termodinamicamente posible (∆G<0), no es  suficiente para predecir si la reacción va a pasar en una escala de tiempo razonable. Eso depende de la cinética de la reacción. Este factor es muy importante para la concepción y la evaluación de la rentabilidad económica de todos los procesos

También en las plantas en operación, optimizar la cinética resulta generalmente en un mejoramiento del proceso.

Procesos Químicos

Lixiviación

(4)

De esta forma, los productos finales de una operación condicionados generalmente por condiciones de tipo cinético.

Las reacciones heterogéneas son controladas por la velocidad de la reacción química propiamente tal o por la transferencia de masa de los diversos reactantes hacia la superficie de contacto de los dos fases.

Las reacciones homogéneas son generalmente más rápidas que las reacciones heterogénea, ya que necesitan transporte de masa en una sola fase y que las especies en solución reaccionan rápidamente. Por otra parte, las reacciones heterogéneas implican el transporte de masa a través del límite entre dos fases, lo que a veces es la etapa controlante de las reacciones. Las reacciones más importantes en

son heterogéneas, y a veces son controladas por el transporte de masa ( difusión).

La cianuración se efectúa a una temperatura justamente por encima de la temperatura crítica del corazón de la pieza, se introduce la pieza en una solución que generalmente consta de cianuro de sodio con cloruro de sodio y carbonato de sodio, el enfriamiento se da directamente por inmersión al salir del baño de cianuro con esto se obtiene una profundidad de superficie templada uniforme de unos 0.25 mm en un tiempo de una hora.

Es fundamental evitar la liberación (volatilización) de cianuro como gas cianhidrico, porque este gas es altamente tóxico; El cianuro hierve a 26 °C apenas por encima de la temperatura ambiente.  Los iones de cianuro pueden convertirse en gas de cianuro de hidrógeno cuando adquieren protones libres.

NC- (aq) + H+(aq) → HCN (g)

Por tanto, la concentración de protones libres se mantienen bajos mediante la adición de álcali, como (hidróxido de calcio, cal) o hidróxido de sodio para asegurar que el pH durante la cianuración se mantiene por encima de pH 10,5.

hidrometalúrgica  van a estar

hidrometalurgía

Cianuración

(5)

o

CALCULOS:

1. EQUILIBRIO

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(7)

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5. EQUILIBRIO

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(8)

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6. EQUILIBRIO

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(10)

8. EQUILIBRIO

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(11)

CUADRO DE RESUMEN

REACCIONES ECUACIONES A GRAFICAR

1.

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(12)

o

BIBLIOGRAFIA:

 http://es.scribd.com/doc/82832257/8/DIAGRAMAS-TENSION-PH-DIAGRAMAS-DE-POURBAIX

 http://es.scribd.com/doc/52728442/DIAGRAMAS-DE-POURBAIX

 http://es.wikipedia.org/wiki/Diagrama_de_Pourbaix

 Tomashov N. D. "Theory of Corrosion and Protection of Metals".TheMcMillan Company. 2da. Ed. Pág.5. (1967).

Páginas de Internet

(13)

 INTERCEPTOS DEL DIAGRAMA DE POURBAIX:

 Punto A: Punto Triple entre las rectas: 1.

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2.

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Por lo que al reemplazar 1 en 3:

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Punto A: (2,267; 0,337)

 Punto B: Punto Triple entre las rectas: 2.

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4.

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5.

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Por lo que al reemplazar 2 y 4:

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(14)

Por lo que al reemplazar 2 y 5:



 

Punto B: (3,95; 0,436)

 Punto C: Punto Triple entre las rectas: 5.

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6.

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Por lo que al reemplazar 5 y 6:

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Por lo que al reemplazar 6 y 7:

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Punto C: (15,97; -0,275)

 Punto D: Punto Triple entre las rectas: 3.

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7

.



8.

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(15)

Por lo que al reemplazar 3 y 7:

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Por lo que al reemplazar en 7:

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Punto D: (17,67; -0,573)

CUADRO RESUMEN DE LOS PUNTOS: (Puntos indicados en la

gráfica)

PUNTOS

COORDENADAS

Punto A

(2,267; 0,337)

Punto B

(3,95; 0,436)

Punto C

(15,97; -0,275)

Punto D

(17,67; -0,573)

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