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Resistencia mecánica del zamak

Dentro de las distintas aleaciones utilizadas en la industria, el zamak es una de las que aparece con mayor frecuencia.

Reacción de Sabatier: CO2 a H2O

Históricamente se han buscado formas de reducir la cantidad de CO2 de la atmósfera. Esto ha ganado más importancia a

Catalizador de Níquel

En la actualidad, a la hora de generar un catalizador de níquel, las opciones son múltiples. En esta ocasión, queremos

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Dentro de las distintas aleaciones utilizadas en la industria, el zamak es una de las que aparece con mayor frecuencia. Está conformada por zinc con aluminio, magnesio y cobre que le dan no solo el nombre sino también su dureza, densidad de 6,6, resistencia a la tracción y una temperatura de fusión equivalente a 386°C. Para su utilización, el zamak puede colocarse mediante fundición en tierra de coquilla o a través de inyección, siendo esta la forma más frecuente, tanto en cámara fría como caliente o por centrifugación.

¿Qué beneficios aporta el zamak?

Siguiendo lo mencionado con anterioridad, podemos destacar que, hoy, el zamak está muy extendido en el sector del herraje. Esto se debe especialmente a la creciente subida de materiales que eran más habituales en el sector y que se han ido encareciendo con el paso del tiempo. Pero, además, su uso cada vez más frecuente tiene que ver con las múltiples ventajas que este material ofrece. Algunas de las más destacadas son las siguientes:
La inyección de zamak permite generar piezas en grandes volúmenes pero manteniendo una muy alta precisión.
Para transformarse, el zamak consume mucho menos energía que otros materiales.
Los ciclos de inyección son más rápidos en el zamak que en otros materiales.
Al fabricar piezas a través de inyección de zamak, se pueden reproducir fácilmente los detalles de las piezas originales, sin que sea necesario acudir al proceso de maquinado.
Se logra un importante ahorro en mecanizados.

Todo sobre la resistencia del zamak

Ahora que hemos visto las principales ventajas que trae consigo el uso del zamak, queremos contarte acerca de su resistencia. Si algo caracteriza a este material es que tiene una buena resistencia mecánica, al mismo tiempo que una buena colabilidad y deformación plástica. Estas particularidades son las que hacen que el zamak se pueda pintar, cromar y mecanizar. Pero, al mismo tiempo, es un material económico. El acceso a estas particularidades en un material más económico que las alternativas convencionales es lo que ha hecho que el zamak adquiera cada vez más popularidad en distintos sectores, como es el industrial.

¿Posee desventajas?

A pesar de lo mencionado con anterioridad, lo cierto es que el zamak puede presentar algunas desventajas. Una de las más importantes es que la temperatura en presencia de humedad en el ambiente lo ataca, pudiendo generar un tipo de corrosión que es intercristalina. Esto puede usarse en los casos de piezas estructurales.
Asimismo, hay que tener en cuenta que, durante la inyección a presión, es posible encontrar casos en los que aparecen poros internos o burbujas. Esto puede acabar derivando, en algunos casos, en una reducción de la resistencia mecánica de las piezas que han sido generadas. Sin embargo, si la inyección se lleva a cabo de forma correcta, lo que esto permite generar es una distribución homogénea y pareja de poros finos. Así, se favorece sustancialmente la tenacidad de las piezas que han sido inyectadas. Gracias a los poros finos se logra también frenar el desarrollo de grietas que puedan dañar las piezas.

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Históricamente se han buscado formas de reducir la cantidad de CO2 de la atmósfera. Esto ha ganado más importancia a partir de la declaración del Protocolo de Kioto, a partir del cual la mayor parte de los países se comprometieron a generar esfuerzos para reducir las emisiones de CO2 y el impacto que esto tiene en la promoción del calentamiento global. Una de las alternativas postuladas para esto tiene que ver con el uso de combustibles sintéticos renovables en reemplazo de los combustibles convencionales altamente contaminantes.
Una de las alternativas en la que se ha puesto el interés en este sentido es el metano sintético. El metano es el principal componente del gas natural y se encuentra con facilidad en la naturaleza. Es uno de los principales gases de efecto invernadero junto con el CO2. Por eso, lo que se ha buscado es generar metano sintético, que pasó a ser considerado un combustible limpio, comparado con otros como el metano convencional o el carbón. Con este fin, distintas investigaciones han estudiado la reacción de Sabatier que genera metano utilizando dos materias primas importantes: el hidrógeno (H2) y el dióxido de carbono (CO2).

¿Qué es la reacción de Sabatier?

La reacción de Sabatier es un proceso a través del cual se hacen reaccionar el dióxido de carbono y el hidrógeno a altas temperaturas y a presiones. El objetivo de ello es transformarlos. Para esto, se recibe ayuda de un catalizador de níquel en agua y metano. En algunos casos y de forma opcional, es posible optar por rutenio en alúmina, que también se considera un buen catalizador.
La misma fue descubierta como un paso clave en el envío de misiones tripuladas a Marte con fines exploratorios. Son misiones capaces de llevar tanques llenos de hidrógeno de la tierra. También se podría producirlo tomando como base agua marciana utilizando un proceso de electrólisis que, además, permite generar oxígeno.
Otro aspecto a destacar es que se trata de una reacción exotérmica. Produce una energía de alrededor de 165 kJ, aunque este valor se explica que es referencial, debido a que depende de las condiciones que se den en cada caso. La reacción es desarrollada en un reactor que cuenta con paredes revestidas en níquel, siendo esto lo que le permite actuar como un catalizador para hacer que este proceso sea posible.

¿Quién fue Sabatier?

La reacción mencionada con anterioridad fue descubierta por Paul Sabatier, un químico de orígen francés. Sabatier fue profesor universitario en instituciones como la Universidad de Burdeos y la Universidad de Toulouse. En el año 1912, fue galardonado con el Premio Nobel de Química, por el desarrollo de métodos de hidrogenación catalítica.
Sabatier fue nombrado Doctor Honoris Causa por la Universidad de Filadelfia en Estados Unidos. Además, fue miembro honorario de numerosas sociedades en ciudades como Londres, Madrid y otras. En 1897 recibió el premio Lacate, como así también el premio Jecker en 1905, la Medalla Davi en 1915 y la Royal Medal de la Royal Society en 1933.

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En la actualidad, a la hora de generar un catalizador de níquel, las opciones son múltiples. En esta ocasión, queremos hacer referencia a un catalizador que contiene en níquel entre el 8% y el 30% y que se prepara a partir de un proceso de impregnación que utiliza un soporte conformado compuesto por una alúmina especial. Esta tiene un patrón específico de difracción de rayos X, como así también una acidez determinada y una estructura porosa.
A lo que se da lugar de esta forma es a una solución impregnadora que está formada fundamentalmente por una sal orgánica de níquel que es disuelta en una solución acuosa a pH básico. Es un catalizador que puede ser especialmente útil en las reacciones de hidrogenación de diolefinas en corrientes hidrocarbonadas.

¿Cómo es la técnica?

Tomando lo mencionado con anterioridad, podemos decir que la evolución que se ha dado en los combustibles con el paso del tiempo ha implicado, simultáneamente, una mayor importancia en todas las reacciones de hidrotratamiento. Ello, fundamentalmente en la fabricación de gasolinas o de gasóleos.
Además, si se toma el caso de la industria petroquímica y la industria de refino, la hidrogenación de hidrocarburos diolefínicos y monoolefínicos es algo muy importante. Ello, debido a que en distintos procesos se obtienen productos de destilación que no pueden ser utilizados directamente, ya que cuentan con hidrocarburos insaturados.
Los productos que se conocen como alquenilaromáticos o diolefinas son inestables. Además, sin fáciles de oxidar y tienden a polimerizar formando gomas. Esto acaba ocasionando problemas relacionados con el aumento gradual en la caída de presión en el reactor.

Diversidad de tipos de catalizadores

Es por lo anterior que, hoy, es posible encontrar distintos tipos de catalizadores. Estos se han desarrollado con el objetivo fundamental de optimizar estos procesos de hidrogenación. Muchos de estos catalizadores lo que hacen es emplear un metal con propiedades catalíticas para hidrogenación. Estos pueden ser el níquel y el paladio, entre otros, sobre un soporte sólido, como puede ser la alúmina.
En el caso del paladio, las principales ventajas de este sobre el catalizador de níquel tiene que ver con su mayor selectividad y actividad, como así también por la duración de su ciclo. En los catalizadores de níquel, un problema que puede aparecer es la formación de aluminato de níquel en la superficie que soporta. Si bien dicho aluminato ejerce un efecto estabilizador sobre las partículas de níquel, lo cierto es que su presencia no es deseable, debido a que es un compuesto inactivo que reduce la superficie activa que está disponible para la reacción.

Propiedades necesarias

Para terminar, es importante destacar que hay una serie de propiedades a tener en el soporte para lograr un buen catalizador de hidrogenación de diolefinas.
Estas propiedades son:

• La distribución porosa adecuada para reducir la difusión interna.
• La acidez débil para desfavorecer las reacciones de polimerización.
• Acidez en la alúmina, que influye en la capacidad para formar enlaces con precursores de fases activas, afectando la dispersión del metal.

Los mencionados con anterioridad son los principales metales no ferrosos pesados. Cada uno tiene diversas aplicaciones de acuerdo a sus propiedades y características.

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