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Laboratorio Corrosion Acelerada - EMM PDF

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Electricidad Magnetismos & Materiales

Profesores: Camilo Jiménez – Fredy Rojas


Laboratorio: CORROSIÓN ACELERADA

Corrosión acelerada de cobre y hierro mediante electrólisis de agua con sal


Materiales
1. Fuente D.C (~ 6,00 Volts)
2. Sal (0,025 kg – Equivalente a 2 cucharadas aprox.)
3. Vaso de precipitado
4. Agua (0,3 l)
5. Electrodo de hierro – (Puntilla)
6. Electrodo de cobre
7. Multímetro
8. Amperímetro (usar preferiblemente modelo Sakura)
9. Balanza

Antes de realizar la práctica leer completamente la guía

A. Corrosión acelerada de cobre mediante electrólisis de agua con sal utilizando electrodos de
hierro y cobre.

En un vaso de precipitado con un volumen VH2O de agua (0,3l), se disuelve una cantidad mNaCl de masa de
sal (0,025 Kg).
En la solución de agua/sal se introduce un electrodo de hierro, (Fe) y un electrodo de cobre, (Cu). El
electrodo de Cu es un alambre grueso recto de cobre y electrodo de Fe es una puntilla común de hierro,
sujeta a un alambre de cobre para conexión eléctrica. Los electrodos se colocan en lados opuestos sobre
el borde superior del vaso de precipitado.
Mediante cables conectores conectar los electrodos en serie a una fuente de voltaje DC y a un amperímetro
DC, de tal manera que el ánodo de la fuente va conectado al electrodo de Cu y el cátodo al electrodo de
Fe, ver figura 1.

Figura 1. Montaje para corrosión acelerada de cobre


Electricidad Magnetismos & Materiales
Profesores: Camilo Jiménez – Fredy Rojas
Laboratorio: CORROSIÓN ACELERADA

Después de cerrar el circuito se mantiene conectado durante un intervalo de tiempo Δt (mantener cerrado
el circuito durante 30 minutos). Tomar medidas cada 5 minutos y registrar los valores de la corriente
eléctrica i del circuito y el de la tensión V de la fuente al final de cada intervalo.

(a) Medir la masa inicial electrodo de cobre


(b) Cuando se cierra el circuito qué fenómeno se observa cerca de la superficie de los electrodos?
(c) A qué fenómenos o mecanismo microscópicos puede asociarse lo observado cerca de la
superficie de los electrodos?
(d) Graficar en función del tiempo t:
(a) el valor de la tensión de la fuente V
(b) el valor de la corriente i.
(e) Elaborar el circuito equivalente del montaje a partir de los conceptos de tensión V, corriente i y
resistencia eléctrica R.
(f) Graficar el valor de la Potencia eléctrica P suministrada por la fuente en función del tiempo t.
(g) Graficar el valor de la resistencia dinámica equivalente Rd, como el valor de la resistencia estática
equivalente, Re, obtenida entre los electrodos de Cu y Fe. La resistencia tiene carácter Óhmico?
(h) De la gráfica de potencia P como se obtiene el valor de la energía total suministrada por la fuente
al circuito durante el tiempo Δt.
(i) Para la electrólisis de agua obtenida, en que se convierte el valor de la energía total suministrada
por la fuente al circuito durante el tiempo Δt ?.
(j) Medir la masa final del electrodo de cobre y comparar con la masa inicial.
(k) Halle una expresión que relacione la energía suministrada con la energía transformada den los
procesos microscópicos durante la electrólisis.
(l) Podría deducir el número de moléculas de H2O y el número de moléculas de NaCl disociadas a
partir de la corriente y energía suministrada por la fuente de tensión?

B. Corrosión acelerada de hierro mediante electrólisis de agua con sal utilizando electrodos de
hierro y cobre
En un vaso de precipitado con un volumen VH2O de agua (0,3 l), se disuelve una cantidad mNaCl de masa de
sal (0,025 Kg).

En la solución de agua/sal se introduce un electrodo de hierro, (Fe) y un electrodo de cobre, (Cu). El


electrodo de Cu es un alambre grueso recto de cobre y electrodo de Fe es una puntilla común de hierro,
sujeta a un alambre de cobre para conexión eléctrica. Los electrodos se colocan en lados opuestos sobre
el borde superior del vaso de precipitado.

Mediante cables conectores los electrodos se conectan en serie a una fuente de voltaje DC y a un
amperímetro DC. Tal que el ánodo de la fuente va conectado al electrodo de Fe y el cátodo al electrodo
de Cu, ver figura 2.

Después de cerrar el circuito se mantiene conectado durante un intervalo de tiempo Δt (mantener cerrado
el circuito durante 30 minutos). Tomar medidas cada 5 minutos y registrar los valores de la corriente
eléctrica i del circuito y el de la tensión V de la fuente al final de cada intervalo.

(a) Medir la masa inicial y final de la puntilla de hierro y responder las mismas preguntas presentadas en
el inciso A para la corrosión acelerada del cobre mediante electrólisis.
Electricidad Magnetismos & Materiales
Profesores: Camilo Jiménez – Fredy Rojas
Laboratorio: CORROSIÓN ACELERADA

Figura 2. Montaje para corrosión acelerada de hierro

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