NIQUEL ELECTROLÍTICO *

Cromado electrolítico

El cromo es un metal muy difícil de trabajar en frío porque es muy duro y quebradizo, en caliente es igual de difícil porque se oxida con una capa de oxido de cromo dura e infusible. Por estas razones el cromo no se suele emplear como metal puro salvo en ocasiones muy raras aunque eso si, entra a formar parte de muchas aleaciones. Especialmente es aleado con el hierro porque mejora su dureza y resistencia a la corrosión. El acero inoxidable contiene entre un 8 y un 12 % de cromo, y es el principal responsable de que sea inoxidable. Muchas herramientas están fabricadas con aleaciones de hierro cromo y vanadio. El nicrom o cromoniquel se emplea para fabricar resistencias eléctricas.

Debido a las dificultades de la metalurgia de cromo cuando es necesario aplicarlo se emplean básicamente dos procedimiento, sputering y recubrimiento electrolítico. El recubrimiento electrolítico con cromo es extensivamente usado en la industria para proteger metales de la corrosión y mejorar su aspecto. También se emplea para restaurar piezas metálicas o conseguir superficies muy duraderas y con bajo coeficiente de rozamiento (cromo duro).

El llamado cromo duro son depósitos electrolíticos de espesores relativamente grandes ( 0.1 mm ) que se depositan en piezas que deben soportar grandes esfuerzos de desgaste. Se realizan este tipo de depósitos especialmente en asientos de válvulas, cojinetes cigüeñales ejes de pistones hidráulicos y en general en lugares donde se requiera bastante precisión. El cromo duro se emplea especialmente en el rectificado de motores de explosión. Los cigüeñales y otras piezas fundamentales de los motores de explosión sufren desgastes que se manifiestan como holguras en sus rodamientos y que pueden comprometer su funcionamiento. Por ello antes de que exista una rotura grave se reponen las partes de metal perdidas mediante cromo electrolítico. Generalmente la capa de cromo depositada no es totalmente uniforme por lo cual se da espesor mayor del necesario y después se rectifican las piezas para conseguir las dimensiones y acabado adecuadas .

El cromo brillante o decorativo son finas capas de cromo que se depositan sobre cobre o níquel para mejorar el aspecto de algunos objetos. El famoso niquelado de paragolpes y otros embellecedores de coche suele consistir en una capa de níquel terminada con un Flash de cromo de algunas micras de espesor. El color del cromo es mas azulado y reflectante que el níquel y es mucho mas resistente a la corrosión ya que inmediatamente se forma una fina e imperceptible capa de oxido que protege al metal.

El cromo tiene poco poder cubriente, menos aun si las capas que se depositan son tan finas como una micra. Por ello las superficies a cubrir deben estar bien pulidas, brillantes y desengrasadas ya que el cromo no va a tapar ninguna imperfección. Es por esto por lo que frecuentemente las piezas que se croman con objeto decorativo se recubren con cobre y níquel antes de ser cromadas. El cromo se aplica bien sobre el cobre el níquel y el acero, pero no sobre el zinc o la fundición.

Para conseguir un baño electrolítico de cromo se disuelve ácido crómico en agua en una proporción de 300 gramos por litro y se añade 2 gramos por litro de ácido sulfúrico. Se emplea como ánodo un electrodo de plomo o grafito. El plomo sirve como ánodo porque se forma una placa de oxido de plomo que es conductor pero que impide que se siga corroyendo por oxidación anódica. Al contrario que en otros baños como los del níquel el cromo que se deposita en el cátodo procede del ácido crómico disuelto y no del ánodo, por lo que poco a poco se va empobreciendo en cromo la solución. Con el uso el cromo se va agotando y hay que reponerlo añadiendo mas ácido crómico.

El ácido crómico se descompone por la corriente eléctrica en cromo metálico que se deposita en el cátodo y oxígeno que se desprende en el ánodo. El ácido crómico (en realidad es un anhídrido soluble en agua) contiene aproximadamente un 50% en cromo metálico, esto significa que para que un litro de baño pierda solo un 10 % de concentración tienen que haberse depositado 15 gramos de cromo. Lo cual equivale a recubrir una superficie de aproximadamente dos metros cuadrado con una capa de cromo de 1 micras, mas que suficiente para efectos decorativos.

Anodos

Los ánodos se fabrican en plomo o mejor en una aleación de plomo-antimonio. También se pueden realizar en grafito. Es conveniente aunque no imprescindible que el ánodo tenga al menos diez veces mas superficie que la de la pieza a recubrir, Para el recubrimiento en cromo duro, cuanto mas cerca este el ánodo del cátodo mas uniforme es la distribución del cromo. En ese caso se recomienda que ambos estén separados entre 2 y 3 cm. Un ánodo que este trabajando bien debe tener un color grisáceo de oxido de plomo. Si el ánodo tiene un color amarillento es que se ha formado una capa de cromato de plomo debido a que hay poca densidad de corriente. Conviene sacar los ánodos del electrolito cuando no este en operación.

Corriente

Para la electrólisis del cromo es conveniente emplear corriente continua filtrada. No es conveniente emplear corriente rectificada de media onda sin filtrar ya que el los momentos en que la tensión es nula el ácido crómico ataca al cromo pasivandolo . Al pasivarse aumenta la resistencia eléctrica del cromo y se disminuye la adherencia de las capas subsiguientes. De igual manera no se deben dejar las piezas a cromar inmersas en el electrolito sin corriente y cuando se sumerjan por primera vez deberán llevar la corriente conectada.

Voltaje

El voltaje esta determinado por la configuración de la cuba y los electrodos. Lo que hay que controlar es la intensidad. De cualquier manera el voltaje suele estar por debajo de los 7 voltios. El cromo duro y el cromo brillante son exactamente iguales, lo único que ocurre es que la capa de cromo duro suele ser mucho mas gruesa y se aplican mayores intensidades para que este mayor espesor se consiga antes.

El proceso de cromado electrolítico requiere pericia y el manejo de sustancias peligrosas, por lo que no debe ser llevado a cabo por personas sin experiencia.

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El Ácido Fluorhídrico y otros compuestos fluorinados

El ácido fluorhídrico se obtiene por la reacción de la fluorita (fluoruro de calcio) con el ácido sulfúrico.
H2SO4 + CaF2  =  CaSO4 + 2HF
Es un líquido volátil a temperatura y presión normales que por dilución con agua se obtiene la solución al 70% de ácido fluorhídrico, extremadamente corrosiva

DATOS TÉCNICOS

Aplicaciones del Acido Fluorhídrico HF
Es la principal fuente de flúor y por lo tanto es el precursor para muchos compuestos incluyendo farmacéuticos y polímeros. Se utiliza para la fabricación de compuestos fluorinados orgánicos e inorgánicos.
Es la base para la producción de fluoroboratos, criolita, fluoruros, ácidos fluorados 

En química orgánica forma gran variedad de compuestos fluorados. Se utiliza para fluorinar polímeros dando fluorocarbonos

Se utiliza en la refinación del petróleo. En la industria petroquímica se utiliza como catalizador para la producción de gasolina en alto octanaje en la operación conocida como alquilación de la gasolina.

Se utiliza ampliamente para opacar el vidrio.

En mantenimiento se utiliza como un magnífico limpiador y abrillantador de aluminio y acero inoxidable, en el tratamiento del titanio, la purificación de cuarzo y en el terminado de metales.

También se utiliza para la síntesis del UF6, que es utilizado para separar isótopos del uranio. En la industria nuclear se utiliza para la manufactura y reprocesamiento de los elementos combustibles.

El ácido fluorhídrico es un compuesto tan reactivo que es base de lo que se ha llegado en llamar la química del fluor.

Aplicaciones del Fluoruro de sodio NaF2

La tasa relativamente constante de solubilidad del fluoruro de sodio lo hace una fuente excelente del Ion fluoruro para el tratamiento de agua. Esta capacidad de solubilizarse de forma uniforme resulta extremadamente importante para los sistemas continuos y automáticos.  También se utiliza en la producción de acero, incorporándose al metal fundido para incrementar su desoxidación permitiendo así lingotes uniformes.
También tiene usos industriales en: Funguicidas, fabricación de vidrio, adhesivos y pegamentos, insecticidas, agente de flotación minero, pesticidas, pastas de dientes, en la industria del cuero, preservativos de madera, producción de cerámica así como para la producción de agentes de soldadura.

Aplicaciones del Fluoruro de bario BaF2

El floruro de barrio es un material transparente del ultravioleta al infrarrojo, de 150-200 nm a 11-11.5 µm, lo que lo hace un material conveniente para la fabricación de componentes ópticos como los lentes.
Se utiliza para la detección de rayos X, rayos gama y otras partículas de alta energía. 
También se utiliza como agente preopacificante y en la producción de esmaltes. Se utiliza también en la producción de agentes de soldadura y en metalurgia en la refinación del aluminio. En la industria de la cerámica se utiliza para la fabricación de Fritas

Aplicaciones del Fluoruro de magnesio MgF2
Es una sal blanca cristalina que se utiliza en la electrolisis de aluminio.
Su transparencia a lo largo de un gran rango de frecuencias lo hace un material muy apto para la fabricación de cristales, lentes y prismas para la industria óptica.  Pequeñas capas de fluoruro de magnesio se aplican a las superficies de elementos ópticos como parte de la protección anti-reflejante. En la industria de la cerámica se le utiliza para la elaboración de Fritas

Aplicaciones del Fluoruro de potasio  KF
Es una fuente importante del Ion fluoruro para aplicaciones diversas en manufactura y química. Las soluciones acuosas de fluoruro de potasio sirven para el pulido del vidrio. Se utiliza también para la conversión de clorocarbonos a fluorocarbonos.

Aplicaciones del Acido fluobórico HBF4
El ácido fluobórico se utiliza en la galvanoquímica como base para los baños galvánicos y para el plateado del aluminio y sus aleaciones.
También se utiliza en la fabricación de fluoroboratos.
Se utiliza en la manufactura de fluoruros orgánicos e inorgánicos y para el tratamiento de superficies de metales.

Aplicaciones del Fluoro borato de potasio (KBF4)
Se utiliza en la metalurgia del aluminio para la producción de abrasivos, agentes de soldadura y en la industria química.

Aplicaciones de los fluoboratos  (MBF4)       M = metal
Los fluoboratos son ampliamente utilizados en la industria de la galvanoplastía gracias a la gran velocidad de sus iones en el baño electrolítico, lo que permite depósitos muy cercanos a lo estequiométrico de las aleaciones deseadas. Los más usados son los fluoboratos de cobre, estaño, plomo, potasio y sodio.
Lo anterior les da gran aplicación en la fabricación de tarjetas electrónicas y en la fabricación de cojinetes en la industria automotriz.
En particular los de sodio y potasio son magníficos limpiadores en la fundición del aluminio y el zamac

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Petróleo: origen y características fundamentales

Dentro de las varias teorías que tratan de explicar el origen del petróleo, la más aceptada es la que supone que proviene de la descomposición de restos de animales y algas microscópicas acumuladas en el fondo de las lagunas y en el curso inferior de los ríos.
Esta materia orgánica se cubrió paulatinamente con capas cada vez más gruesas de sedimentos, al abrigo de las cuales, en determinadas condiciones de presión, temperatura y tiempo, se transformó lentamente en hidrocarburos (compuestos formados de carbón e hidrógeno), con pequeñas cantidades de azufre, oxígeno, nitrógeno, y trazas de metales como fierro, cromo, níquel y vanadio, cuya mezcla constituye el petróleo crudo.
Estas conclusiones se fundamentan en la localización de los mantos petroleros, ya que todos se encuentran en terrenos sedimentarios. Además los compuestos que forman los elementos antes mencionados son característicos de los organismos vivientes.
Un problema que presenta esta teoría, sin embargo, es el hecho inexplicable de que de los más de 30,000 campos petroleros en el mundo entero, hasta ahora sólo 33 de ellos constituyen grandes yacimientos, de entre los cuales, 25 se encuentran en el Medio Oriente y contienen más del 60% de las reservas probadas de nuestro planeta.
Por lo tanto es difícil pensar que tantos animales hayan muerto en menos del 1% de la corteza terrestre, que es el porcentaje que le corresponde al Medio Oriente.
Existen por lo tanto otras teorías que se basan en que el petróleo es de origen inorgánico o mineral y otras más que sostienen que tiene su origen en los meteoritos que han caído en nuestro planeta con altos contenidos de metano y otras sustancias precursoras del petróleo.
Sin embargo, y a pesar de las innumerables investigaciones que se han realizado, no existe una teoría infalible que explique sin lugar a dudas el origen del petróleo.

En cuanto a su apariencia, el petróleo puede describirse como un líquido viscoso cuyo color varía entre amarillo y pardo obscuro hasta negro, con reflejos verdes, con un olor característico y densidad menor al agua, por lo que flota en ella.

Se trata de una mezcla de "hidrocarburos" que compuestos que contienen en su estructura molecular carbono e hidrógeno principalmente.

El número de átomos de carbono y la forma en que están colocados dentro de las moléculas de los diferentes compuestos, proporciona al petróleo diferentes propiedades físicas y químicas. Así tenemos que los hidrocarburos compuestos por uno a cuatro átomos de carbono son gaseosos, los que contienen de 5 a 20 son líquidos, y los de más de 20 son sólidos a la temperatura y presión ambientales.

El petróleo crudo varía mucho en su composición, lo cual depende del tipo de yacimiento de donde provenga, pero en promedio podemos considerar que contiene entre 83 y 86% de carbono y entre 11 y 13% de hidrógeno.

Mientras mayor sea el contenido de carbón en relación al de hidrógeno, mayor es la cantidad de productos pesados que tiene el crudo. Esto depende de la antigüedad y de algunas características de los yacimientos. No obstante, se ha comprobado que entre más viejos son, tienen más hidrocarburos gaseosos y sólidos y menos líquidos entran en su composición.

Algunos crudos contienen compuestos hasta de 30 a 40 átomos de carbono.
Además del carbono e hidrógeno, la composición del petróleo crudo incluye derivados de azufre (que tienen un característico olor a huevo podrido).

Además, los crudos tienen pequeñas cantidades (del orden de partes por millón) de compuestos con átomos de nitrógeno, o de metales como el fierro, níquel, cromo, vanadio, y cobalto.

Por lo general, el petróleo tal y como se extrae de los pozos no tiene mucho uso como energético ya que requiere de altas temperaturas para arder, pues está compuesto de hidrocarburos de más de cinco átomos de carbono, que son líquidos.
Por lo tanto, para poder aprovecharlo para este tipo de usos es necesario separarlo en diferentes fracciones que constituyen los diferentes combustibles como el gasavión, gasolina, turbosina, diesel, gasóleo ligero, gasóleo pesado, etc., es decir, refinarlo.