UNIDAD 3 PROPIEDADES DE LOS MATERIALES, TEMAS 3.2 Y 3.3

3.2 PROPIEDADES QUÍMICAS: OXIDACIÓN, CORROSIÓN

3.2.1 Oxidación

Es la facilidad con la que un material reacciona en contacto con el oxígeno del aire, es decir, se oxida. Hay diferentes tipos:

Oxidación lenta: La que ocurre casi siempre en los metales a causa del agua o aire.

Oxidación rápida: La que ocurre durante lo que ya sería la combustión, desprendiendo cantidades apreciables de calor, en forma de fuego.

Es la reacción química a partir de la cual un átomo, ion o molécula cede electrones; entonces se dice que aumenta su estado de oxidación. Si bien esta explicación es suficiente en términos prácticos, no es del todo correcta ya que, si bien la transferencia de electrones siempre va a ocasionar un cambio en el estado de oxidación, también se puede dar este cambio sin que ocurra una transferencia de electrones. Como veremos existen varias formas de la misma, como la que se da en un trozo de manzana con el tiempo, u otros tipos menos domésticos, más conocidos en el ámbito de las ciencias.

El estado de oxidación de un elemento que forma parte de un compuesto, se considera como la carga aparente con la que dicho elemento está funcionando en ese compuesto. Los estados de oxidación pueden ser positivos, negativos, cero, enteros y fraccionarios.

3.2.2 Corrosión

Cuando la oxidación de un material concreto se produce en un ambiente húmedo o en presencia de otras sustancias agresivas, se denomina corrosión. Ésta es mucho más peligrosa para la vida de los materiales que la oxidación simple, pues en un medio húmedo la capa de óxido no se deposita sobre el material, sino que se disuelve y acaba por desprenderse. 

Es el ataque destructivo de un metal por reacción química o electro-química con su medio ambiente. 

Para su estudio los procesos de corrosión pueden ser clasificados según en el medio que se desarrollan o según su morfología. 

Corrosión Química: son aquellos casos en que el metal reacciona con un medio no iónico. 

Corrosión Electro-química: es usual designar corrosión electro-química a la que implica un transporte simultáneo de electricidad a través de un electrolito. 

Corrosión Micro-biológica: la corrosión puede acelerarse debido a la presencia de organismos microbianos, ya sea porque estos fabrican especies agresivas o porque actúan como catalizadores de las reacciones. 

Corrosión Uniforme: Es la forma más benigna de la corrosión. El ataque se extiende en forma homogénea sobre toda la superficie metálica, 

Corrosión por picado: El ataque se localiza en puntos aislados de superficies metálicas pasivas, y se propaga al interior del metal, en ocasiones formando túneles microscópicos. 

Corrosión interarticular: se presenta como una franja estrecha de ataque que se propaga a lo largo de los límites de grano Corrosión fisurante: Se forman fisuras que se propagan hacia el interior del metal, hasta que las tensiones se relajan o el metal se fractura.

3.3 PROPIEDADES ECOLÓGICAS: RECICLABILIDAD, REUTILIZABILIDAD, TOXICIDAD, BIODEGRADABILIDAD 

Son las que representan el impacto que producen éstos en el medio ambiente. 

· Reciclabilidad 

· Reutilizabilidad 

· Toxicidad 

· Biodegradabilidad 

3.3.1 Reciclabilidad 

Es la capacidad que tienen los productos diseñados en cumplir con la cadena de reciclado de la mejor forma y de ser vueltos a fabricar. 

La Reciclabilidad consta de 5 pasos. 

1. Origen 

Aquí es donde se producen los diferentes residuos. Se distinguen entre el origen doméstico/comercial y el origen industrial. Estos residuos, cualquiera que sea su origen, pueden ser separados: los ciudadanos pueden utilizar los diferentes contenedores urbanos (azul, amarillo, verde, marrón y verde o gris) o una industria puede contratar uno o varios contenedores.

2. Recuperación 

Esta etapa consiste en la recolección y el transporte de los residuos. 

3. Planta de Transferencia 

Esta fase no siempre se utiliza. Se trata de la compactación de residuos para cargarlo en vehículos con el objetivo de hacer más eficiente el transporte. 

4. Planta de Clasificación 

Estas plantas están preparadas para clasificar los residuos que llegan, agruparlos por tipo y llevarlos a las plantas de tratamiento y reciclaje. 

También se pueden encontrar mismo dentro de las plantas de tratamiento y reciclaje. 

5. Reciclador Final 

Se trata de recicladores de diversos materiales o plantas de producción de energía biomasa o biogás, con la finalidad de obtener otro tipo de materia prima. 

3.3.2 Reutilizabilidad 

Es la acción que permite volver a utilizar los bienes o productos desechados y darles un uso igual o diferente a aquel para el que fueron concebidos. 

Diferencia entre Reciclabilidad y Reutilizabilidad 

La diferencia entre reciclar y reutilizar es la siguiente: Reciclar es volver a usar el material del que está hecho un producto determinado para convertirlo en algo útil y reutilizar nos referimos a volver usar un producto nuevamente. 

En el caso de reciclar, por ejemplo, tenemos una botella de plástico, la cual se le someterá a un tratamiento o proceso tal que el material será utilizado para hacer otro recipiente igual o diferente del original u otro objeto totalmente distinto usando solamente el material inicial. En otras palabras es aprovechar el material como vidrio, plástico, papel cuyos residuos pasan a ser materia prima para otro objeto. 

Por su parte, reutilizar, la misma botella de plástico una vez vacía, la lavamos y la volvemos a utilizar ya sea para un mismo uso o para otro completamente diferente. En el caso de la reutilización, le daremos nuevamente utilidad al producto ya sea con el mismo fin o con otros. En el caso de la botella de plástico, la podemos usar como porta-lápices, macetero para hacer almácigos, etc.

3.3.3 Toxicidad 

Toxicidad. Es una medida usada para medir el grado tóxico o venenoso de algunos elementos. El estudio de los venenos se conoce como toxicología. La toxicidad puede referirse al efecto de esta sobre un organismo completo, como un ser humano, una bacteria o incluso una planta, o a una subestructura, como una (citotoxicidad). 

La toxicidad es la capacidad de una sustancia o preparado de ocasionar daños en un organismo vivo La toxicidad indica la potencia de una sustancia venenosa.

Clasificación de las Entidades Tóxicas 

Las sustancias químicas incluyen tanto sustancias inorgánicas como orgánicas. 

Entre estas últimas se encuentra el metanol, la mayor parte de los medicamentos y venenos de origen animal. 

Entre las inorgánicas podemos considerar el plomo, los metales pesados, ácido fluorhídrico y gas de cloro. 

La toxicidad biológica puede ser más complicada para identificar la «dosis umbral», puesto que muchas toxinas se producen a causa de virus y bacterias las que se reproducen para desarrollar la infección. 

Las entidades físicamente tóxicas incluyen cosas que por lo general no son pensadas como tal. Ejemplo: sonidos y vibraciones, calor y frío, radiación ionizante como los rayos X y rayos gamma, y la radiación de partículas como rayos alfa, rayos beta, y los rayos cósmicos. 

Metales pesados: Los más peligrosos son el mercurio, que produce daños en el sistema neurológico, el cadmio, que perjudica los riñones, y el plomo, cuyo efecto clínico más preocupante es el daño que produce en el desarrollo mental de los niños. 

Su toxicidad se agrava debido a su carácter persistente y bioacumulativo: no se degradan y los seres vivos no cuentan con mecanismos para eliminarlos. 

Otros Ejemplos: 

· Residuos tóxicos: 

· Las pilas y baterías. 

· Los restos de las medicinas. 

· Los restos de los limpiadores a base de cloro, las ceras, etc. 

3.3.4 Biodegradabilidad 

Es la facultad de los materiales que pueden descomponerse químicamente de manera natural, gracias a la acción de agentes biológicos como las bacterias, algunos animales y los hongos. 

La Biodegradabilidad de los diferentes materiales se encuentra directamente relacionada con su composición física y química. El vidrio, por ejemplo, no puede ser biodegradado. El plástico y el aluminio de las latas, por otro lado, requieren un tiempo muy largo para ser biodegradados e incluso superan la capacidad de los microorganismos para proceder a su reutilización. Por lo tanto, se trata de materiales más nocivos para el medio ambiente, por lo menos desde ese punto de vista. 

En la actualidad, existen muchos productos que se desarrollan con materiales biodegradables, pero al mismo tiempo otros accesorios y elementos siguen desarrollándose con elementos de difícil degradación. Es así que resulta vital el proceso de reciclaje de los residuos, para poder tratar convenientemente aquellos desechos que requieren un mayor tiempo para su descomposición.

ELABORADO POR:

• Arroyo Aldama Blanca 
• Ayala Macías Gabriela 
• Barrera Medina Gabriela 
• Del Ángel Maldonado María Fernanda 
• González Álvarez Luis Gilberto 
• Guadarrama Jaimes Rebeca M. 
• Hernández Colín Nallely Alejandra 
• López Reyes Martha Jazmín 
• Matías Lara Brenda Ariana 
• Sánchez Maldonado Mariana Arantza