cementacion

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS

FACULTAD DE GEOLOGÍA, MINERA Y METALÚRGICA

DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE INGENIERÍA METALURGICA

CURSO: Fisicoquímica Metalúrgica

TEMA: Cementación

PROFESOR: Ing. Luis Puente

ALUMNO: José Fernando Zamalloa Barrantes

CODIGO: 11160255

José Fernando Zamalloa Barrantes UNMSM

INTRODUCCION

La cementación es un proceso de precipitación química que permite retirar iones en solución agregando un reactivo precipitante. En el caso de iones metálicos disueltos la reacción se favorece agregando un metal mas activo, según la serie electroquímica, como reactivo para formar un precipitado conocido como cemento. Este proceso es aplica en el tratamiento de efluentes de operaciones metalúrgicas.

Son apropiados para cementación los aceros de bajo contenido de carbono. El cromo acelera la velocidad de penetración del carbono. Los aceros al cromo níquel tienen buenas cualidades mecánicas y responden muy bien a este proceso. Una concentración de níquel por encima del 5% retarda el proceso de cementación. Según sean los requisitos de dureza y resistencia mecánica existen varios tipos de aceros adecuados para recibir el tratamiento de cementación y posterior tratamiento térmico.

Lab. de Fisicoquímica Metalúrgica Escuela de Ing. Metalúrgica


PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Teniendo una Solución de CuSO4 de 250 mL , por el método teórico deducimos al concentración = 2 gr/L.

Volumen de la solución = 250 ml. Calculamos el peso de láminas de hierro necesario más el exceso para reacción:

exceso 100%

0.5gr Cu x 56 gr Fe63 .5 grCu=0.55665 gr Fe x 2.5 = 1.1gr Fe.

Pesamos aprox 1.1 gr de hierro (teorico +exceso). Peso de laminas de Fe a 50 C° =1.184 gr. Peso de laminas de Fe a 19 C° =1.136 gr.

Primero diluimos el Cu en agua aprox 250 ml.



Luego, (tiempo t = 0) sumergiendo las láminas de hierro en la solución y agitamos constantemente.(masa =1.136 gr).

Luego en otro vaso a 250 ml diluimos 1.184 gr de Fe, para calentar a

50 C°.



Extraemos muestras de 1ml de solución correspondiente a valores de tiempo: 2, 4, 8, 12, 20,30 minutos y reservamos para análisis.

Luego adicionamos 0.5 ml de amoniaco y 6 ml de agua,observamos que hay un cambio de color,en los distintos tiempos.



CALCULOS

EN CALIENTE TEMPERATURA DE 50 GRADOS Y 19 GRADOS EN FRIO.

Datos resaltados son errores que no consideraremos en los cálculos

Tiempo (min) %Transmitancia (50ºC)

%Transmitancia ( 19ªC)

0 59.6 61.82 60.1 64.24 58.9 66.88 63.2 77.212 60.9 87.120 63.4 95.430 66 100.8

Calculamos las concentraciones de cobre en g/L:

Relación de dilución = 7.5

A = 2 – Log T [Cu] g/L = 7.5A/0.786

Tiempo(min) Absorvancia [Cu]g/L0 0.103 0.9832 0.109 1.0404 0.110 1.0498 0.111 1.059

12 0.116 1.06920 0.122 1.16430 0.124 1.18350 0.135 1.288



Grafica concentración vs tiempo.

0 10 20 30 40 50 600

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

Concentracion vs tiempo

Tiempo(min)

conc

entr

acio

n

La ecuación de la gráfica es:

C = 12.97℮-0.03t

Aplicamos el método diferencial:

Hallamos las pendientes dC/dt para cada intervalo:

dt dC0 8.486620 7.455240 5.457160 1.920880 0.5296

100 0.3865

dC dt (intervalo) -dC/dt Log (-dC/dt)-5.8519 10 0.2926 -0.5337-3.2116 30 0.1606 -0.7942-1.7626 50 0.0881 -1.0550-0.9673 70 0.0484 -1.3152-0.5308 90 0.0265 -1.5768



Calculamos la concentración en los puntos medios de cada intervalo:

dt C* Log C*10 9.6084 0.982630 5.2732 0.722050 2.8939 0.461570 1.5882 0.200190 0.8716 -0.0596

GRAFICA

-0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2

-1.8-1.6-1.4-1.2

-1-0.8-0.6-0.4-0.2

0

f(x) = 1.000267571362 x − 1.51598343602072R² = 0.999993403403053

log(-dt/dc)

log(-dt/dc)Linear (log(-dt/dc))Linear (log(-dt/dc))

log C

log(

-dt/

dc)

Log (-dC/dt) = n Log C + Log K

y = 1.0003x-1.516

Entonces: n = 1.0003

Log K = -1.516 K = 72.34

La ecuación cinética del proceso sería: -dC/dt = 1.0003C32.734.



CONCLUSIONES

Notamos que en caliente la precipitación de cobre es mucho más notable que la de en solución fría.

Con el transcurrir de los minutos se agita la, se observa la sedimentación del cobre en el fondo del recipiente.

Llegamos a la conclusión,que cuando la transmitancia aumenta a medida a medida que se precipite más cobre en la solución.

Pruebas desarrolladas nos permiten tener una base de datos de concentración – tiempo para diversas temperaturas de trabajo, los cuales nos permiten encontrar el efecto de la constante cinética de cementación.



BIBLIOGRAFIA

http://sisbib.unmsm.edu.pe/bibvirtual/publicaciones/geologia.

http://es.wikipedia.org/wiki/Cementacion.

http://diccionario.motorgiga.com/diccionario/cementacion-definicion-

significado.


http://diccionario.motorgiga.com/diccionario/cementacion-definicion-significado

http://diccionario.motorgiga.com/diccionario/cementacion-definicion-significado

http://es.wikipedia.org/wiki/Cementacion

http://sisbib.unmsm.edu.pe/bibvirtual/publicaciones/geologia

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