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Elementos: Estaño (Sn)

Continuando con nuestra exploración de los elementos químicos llegamos al estaño, o Tin en inglés, que con un peso atómico de 50 tiene el símbolo químico Sn. Sus características físicas son que es un metal plateado maleable y que no se oxida fácilmente, además esto lo hace muy resistente a la corrosión y por eso se utiliza en muchas aleaciones para proteger otros metales.

Bajo ciertas condiciones genera un fenómeno conocido como la peste del estaño, una característica muy particular de este elemento químico. Se dice que tiene sensibilidad a bajas temperaturas, y si es expuesto a estás se “enferma” y en lugar de blanco se convierte en un metal de color gris, y aumenta significativamente de volumen, alrededor de un 25%. Después de esto comienza a desmenuzarse y se convierte en polvo. Esta enfermedad se debe a que el estaño tiene dos formas alotrópicas, el estaño alfa, es gris en forma de polvo no metálico y semiconductor de estructura cúbica y estable a temperaturas bajas y el estaño beta, que es de color blanco, es buen conductor, tiene estructura tetragonal y es estable a temperaturas altas.

Dentro de sus usos principales se utiliza en aleaciones como protector de cobre y hierro y de diversos metales en especial en la fabricación de latas de conserva. Así también como para disminuir la fragilidad del vidrio. También se pueden utilizar sus compuestos para fungicidas, tintes dentifricos y pigmentos. De sus aleaciones más famosas está el bronce, que es una aleación con cobre que género una de las etapas de desarrollo de la humanidad. Se utiliza en la fabricación del vidrio para poder hacer láminas delgadas en lugar de tubulares, esta método popularizó el uso del vidrio justo a tiempo para la revolución industrial.

Fuentes: monografias.com lenntech.es

imágenes: periodictable.com cde.3.elcomercio.pe

Laminación



Todos los metales tienen una estructura cristalina,  conformados por pequeñas partículas irregulares llamadas  granos que, a su vez, están estructurados por átomos de acuerdo a un patrón tridimensional que es único. Estos granos que pueden tener diferentes formas y tamaños, están unidos entre sí y forman la masa del metal. La delgada capa de material entre los granos llamada “límite de granos”, está constituida por una densa capa de átomos espaciados irregularmente y es la parte más dura y resistente del metal. Esto explica que, a menor tamaño de los granos aumenta la proporción del “límite de granos” y, consecuentemente, aumenta la dureza, resistencia  y la resistencia a la corrosión.

Los metales de granos más gruesos tendrán una menor dureza, pero una mayor formabilidad, ductilidad y maquinabilidad. En una condición estable y sin ser sometidos a ninguna carga, los átomos del metal están en sus posiciones normales con sus átomos asociados. En esta posición, el metal está en su condición más blanda.  La deformación elástica de un metal se produce cuando las cargas a las que se le somete dejan a los átomos ligeramente fuera de su posición normal, a la que pueden volver cuando se remueve la carga. Si la carga es superior, la unión entre los átomos asociados se rompe momentáneamente y  éstos se desplazan para asumir una nueva posición con otros átomos asociados. Esto es lo que se conoce como deformación  plástica y sucede durante el proceso de laminación. La rotura se produce cuando ante una carga aún más fuerte, se rompen permanentemente las uniones entre los átomos en capas adyacentes y el grano se separa en dos partes.

Las siguientes definiciones explican estos términos:

Plasticidad: Capacidad de deformarse permanentemente sin fractura.
Ductilidad: Plasticidad bajo tensión
Maleabilidad: Plasticidad bajo compresión

Imagen Vía: silviartjewellery.com

Causas de fallas en Recipientes a Presión

Imagen Vía: ndtservices.pe

Algunas de las posibles causas de fallas en Recipientes a Presión, podrían ser:

a) Pérdidas de espesores por corrosión: los fluidos contenidos en los recipientes, pueden poseer elementos que actúen en detrimento de los materiales con que está construido el recipiente; ejemplo de esto, es la presencia de sulfuros, cloruros, ácidos, agua, que pueden constituirse como posibles  causantes de procesos corrosivos de distinta naturaleza

b) Pérdidas de espesores por erosión: suelen presentarse por ejemplo en intercambiadores en zonas donde hay un cambio en la dirección del fluido circulante

c) Fatigas de material: en los procesos operativos pueden darse fluctuaciones de presiones y temperaturas, que pueden llevar al recipiente a una rotura por fatiga (tanto mecánica como térmica)

d) Fractura frágil: en recipientes que trabajan a bajas temperaturas, debido  a la pérdida de tenacidad de los materiales

e) Fluencia lenta o “creep”: en recipientes que trabajan a temperaturas elevadas

f) Carburización: puede presentarse en recipientes sometidos a temperaturas elevadas, por precipitación de  carburos en bordes de granos de los materiales y consiguiente disminución de sus propiedades mecánicas

g) Ataques por hidrógeno: bajo la acción de elevadas presiones y/o temperaturas, el hidrógeno puede producir dos tipos de fallas; su inclusión dentro del material que luego se manifiesta en forma de ampolladuras o pérdida de carbono por formación de metano, dando lugar a la formación de grietas con la consiguiente pérdida de resistencia del material

h) Sobrepresión: pueden darse por el uso de inadecuados elementos de protección o mal funcionamiento de los mismos

i) Problemas de diseño y/o fabricación: fundamentalmente en recipientes no fabricados bajo normas o códigos vigentes

j) Debilitamientos por golpes, abolladuras: por pérdidas de espesores del material o zonas bajo deformaciones plásticas

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¡Evita la corrosión en instalaciones hidráulicas!

El fenómeno de la corrosión está presente en diferentes áreas de nuestra vida y muchas veces lo pasamos por desapercibido.

El deterioro metálico de los aparatos y las superficies externas de los edificios, pueden ocasionar fallas en las estructuras de puentes y carreteras.

Las instalaciones hidráulicas son aún más propensas a ser afectadas por la corrosión (oxidación), debido a su exposición a factores como: temperatura, frecuencia de uso, velocidad, presión del agua, etc.; aunado a esto, sus componentes (plomo y cadmio) al oxidarse, se pueden disolver en el agua, representando un peligro para la salud de quien la beba.

Aún si no se tratara de agua potable, las partículas que se van desprendiendo pueden acumularse y obstruir las líneas de agua.

Por tanto, desde el diseño de una instalación hidráulica se deben tomar las medidas necesarias (como la selección de metales), para evitar este tipo de situaciones.

Vía. fluidos.eia.edu.co