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  • 7/26/2019 Practica Laboratorio Difusion

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    UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTIN

    FACULTAD DE INGENIERIA DE PROCESOS

    ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIAMETALURGICA

    DIFUSION

    Trabajo de investigacin presentada por la Alumna deIngeniera Metalrgica:

    Katherine Liz Pinto Huisacayna

    AREQUIPA PERU2016

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    PRESENTACION

    La difusin puede ser considerada como el mecanismo mediante el cual lamateria, los tomos, puede ser transportada a travs de la materia. En gases y lquidos,

    debido a la alta energa de las partculas y la debilidad de los enlaces, los tomos semueven con gran libertad, y la difusin de unos en otros es rpida y sencilla.

    Sin embargo, en los slidos los enlaces restringen fuertemente el movimiento, yslo las vibraciones trmicas permiten que algunos tomos se muevan, siendo siempreen cualquier caso un proceso lento. Sin embargo, es una evidencia que incluso enmateriales absolutamente puros se producen movimientos atmicos que provocan unintercambio continuo de posiciones.

    As si se colocan istopos radioactivos sobre la superficie de un determinadometal, se observa cmo pasado un cierto perodo de tiempo los tomos radioactivos sehallan uniformemente distribuidos por todo el material. Este fenmeno es conocidocomo auto difusin y se produce continuamente, aunque su importancia en elcomportamiento de los materiales es pequea.

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    RESUMEN

    La difusin en slidos es de gran importancia para muchos procesos como lapreparacin de aleaciones y cermicas con determinadas propiedades, y en general paraque puedan producirse las reacciones en estado slido.

    Los tomos de gases, lquidos y slidos estn en constante movimiento y sedesplazan en el espacio tras un perodo de tiempo. En los gases, el movimiento de lostomos es relativamente veloz, tal efecto se puede apreciar por el rpido avance de losolores desprendidos al cocinar o el de las partculas de humo. En los lquidos, los tomosposeen un movimiento ms lento, esto se pone en evidencia en el movimiento de lastintas que se disuelven en agua lquida. El transporte de masa en lquidos y slidos seorigina generalmente debido a una combinacin de conveccin (movilizacin de fluido)y difusin. En los slidos, estos movimientos atmicos quedan restringidos (no existeconveccin), debido a los enlaces que mantienen los tomos en las posiciones deequilibrio, por lo cual el nico mecanismo de transporte de masa es la difusin. Sinembargo las vibraciones trmicas que tienen lugar en slidos permiten que algunostomos se muevan. La difusin de stos en metales y aleaciones es particularmenteimportante si consideramos el hecho de que la mayor parte de las reacciones en estadoslido llevan consigo movimientos atmicos; como ejemplo se pueden citar la formacinde ncleos y crecimiento de nuevos granos en la recristalizacin de un metal trabajadoen fro y la precipitacin de una segunda fase a partir de una solucin slida.

    Por este motivo, es de gran importancia conocer cmo se produce estefenmeno para poder desarrollar mtodos y tcnicas que permitan mejorarlo oadaptarlo a cada caso concreto.

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    INDICE

    PRESENTACIONRESUMENINDICE

    CAPITULO I: INTRODUCCION... 1 1.1 Problema..1

    1.2 Antecedentes...1 1.3 Justificacin1 1.4 Objetivos..1 1.5 Hiptesis..1 CAPITULO II: CONCEPTOS GENERALES 22.1 Difusin....2 2.2 Inter difusin..2 CAPITULO III: MARCO TEORICO ..33.1 Mecanismos de difusin..3 3.2 Velocidad de procesos de slidos....5

    3.3 Auto difusin...6 3.4 Difusin en estado estacionario.7 3.5 Difusin en estado no estacionario ...9 3.6 Efecto de Kirkendall.....11 3.7 Efecto de la temperatura sobre la difusion en solidos..12 3.8 Aplicaciones.13 CAPITULO IV: METODOLOGIA.14 4.1 Materiales..14 4.2 Experimentacin14 CAPITULO V: ANALISIS E INTERPRETACION DE RESULTADOS.18 CONCLUSIONES18 RECOMENDACIONES18 BIBLIOGRAFIA19 ANEXOS.19

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    DIFUSION 1

    CAPITULO I

    INTRODUCCION

    1.1 PROBLEMA

    En el mundo existen distintos metales, materiales , cermicos que muchas vecesnecesitan ser aleados o producir reacciones entre slidos para poder mejorar suestructura y ser ms resistente a distintos ataques, es por ello que buscando resolvereste problema se recurre a la difusin especialmente en slidos para desarrollarmtodos que puedan ser mejorados.

    1.2 ANTECEDENTES

    La difusin tiene su origen en los gradientes de concentracin de una especie en una

    mezcla y su aparicin provoca modificaciones a las ecuaciones de transferencia. Se lapuede definir como el flujo de alguna propiedad desde concentraciones altas aconcentraciones bajas, ejemplo de esto son el flujo de partculas de polen, de sal en elocano, etc.

    1.3 JUSTIFICACION

    Esta prueba de experimentacin nos aclarara muchas dudas vistas previamente,comprobando muchas hiptesis y bastante teora acerca del tema, haciendo diferenciaen la difusin en distintos disolventes.

    1.4 OBJETIVOSObjetivo general.-

    Diferenciar la difusin en 3 vasos, con agua fra, caliente y con sal, en funcin del tiempotomando en cuenta la cantidad del elemento transportado dentro de otro dependiendodel tiempo.

    Objetivos especficos.-

    Reconocimiento del proceso de difusin en lquidos y slidos.

    Controlar el tiempo en que tarda la tinta en subir a travs del agua. Verificar que la temperatura influye mucho en la difusin experimentada.

    1.5 HIPOTESIS

    Al comparar el tiempo en que sube la tinta en 3 vasos, es muy probable que demorems en el vaso con agua fra, y demore menos en el agua caliente asimismo en el aguasaturada con sal, por lo tanto el proceso de difusin depender tanto del tiempo, de latemperatura as como de las condiciones en que se realice el experimento.

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    CAPITULO II

    CONCEPTOS GENERALES

    2.1 DIFUSION

    La difusin es definida como el mecanismo por el cual la materia es trasladada por lamateria. Los tomos de gases, lquidos y slidos estn en constante movimiento y sedesplazan en el espacio tras un perodo de tiempo. En los gases, el movimiento de lostomos es relativamente veloz, tal efecto se puede apreciar por el rpido avance de losolores desprendidos al cocinar o el de las partculas de humo. En los lquidos, los tomosposeen un movimiento ms lento, esto se pone en evidencia en el movimiento de lastintas que se disuelven en agua lquida. El transporte de masa en lquidos y slidos seorigina generalmente debido a una combinacin de conveccin (movilizacin de fluido)y difusin. En los slidos, estos movimientos atmicos quedan restringidos (no existeconveccin), debido a los enlaces que mantienen los tomos en las posiciones deequilibrio, por lo cual el nico mecanismo de transporte de masa es la difusin. Sinembargo las vibraciones trmicas que tienen lugar en slidos permiten que algunostomos se muevan. La difusin de stos en metales y aleaciones es particularmenteimportante si consideramos el hecho de que la mayor parte de las reacciones en estadoslido llevan consigo movimientos atmicos; como ejemplo se pueden citar la formacinde ncleos y crecimiento de nuevos granos en la re cristalizacin de un metal trabajadoen fro y la precipitacin de una segunda fase a partir de una solucin slida.

    2.2 INTERDIFUSION

    tomos de un metal difunden en el otro Macroscpicamente: cambios de concentracinque ocurren con el tiempo (Cu-Ni). Transporte de tomos desde las regiones de elevadaconcentracin a baja concentracin.

    Figura 2.1 Difusin en metales

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    CAPITULO III

    MARCO TEORICO

    3.1 MECANISMOS DE DIFUSION

    En realidad, es obvio que la primera condicin que necesita un tomo para moverse estener un sitio donde poder hacerlo, es decir un hueco vaco prximo. Adems necesitarposeer la energa necesaria para moverse, esto es para romper los enlaces a los que estsometido y desplazarse.

    Esta energa es de naturaleza vibratoria y por tanto crecer exponencialmente con latemperatura de acuerdo a la estadstica de Boltzman, y lo mismo ocurrir con lavelocidad de difusin (ecuacin de velocidad de Arrhenius: v= cte. exp(-Ea/RT)).

    Existen fundamentalmente tres mecanismos mediante los cuales los tomos difunden atravs de una red cristalina: Difusin por vacantes y Difusin Intersticial.

    MECANISMO DE DIFUSION POR VACANTES O SUSTITUCIONAL:

    Los tomos pueden moverse en las redes cristalinas desde una posicin a otra si haysuficiente energa de activacin proporcionada por la vibracin trmica de los tomos,y si hay vacancias u otros defectos cristalinos en la estructura para que ellos los ocupen.

    Las vacancias en metales y aleaciones son defectos en equilibrio, y como se dice msarriba, siempre existe una cierta cantidad, lo que facilita la difusin sustitucional de los

    tomos. A medida que aumenta la temperatura del metal, se producen ms vacancias yhabr ms energa trmica disponible, por tanto, la velocidad de difusin es mayor atemperaturas elevadas.

    En la Figura 3.1.a se ilustra el ejemplo de difusin por vacancias del cobre en un planocompacto en la estructura cristalina del mismo metal. Si un tomo cercano a la vacanciaposee suficiente energa de activacin, podr moverse hacia esa posicin, y contribuira la difusin propia de los tomos de cobre en la estructura.

    Esa energa de activacin para esa auto difusin es igual a la suma de la energa deactivacin necesaria para formar la vacancia y la necesaria para moverla. Sus valores seencuentran en la Tabla 3.3.

    En general, al incrementarse el punto de fusin del metal, la energa de activacintambin aumenta debido a que son mayores las energas de enlace entre sus tomos.

    La difusin por vacancias tambin puede darse en soluciones slidas. En este caso, lavelocidad de difusin depende de las diferencias en los tamaos de los tomos y de lasenergas de enlace.

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    MECANISMO DE DIFUSION INTERSTICIAL:

    La difusin intersticial de los tomos en las redes cristalinas tiene lugar cuando stos se trasladande un intersticio a otro contiguo sin desplazar permanentemente a ninguno de los tomos de lamatriz de la red cristalina (Figura 3.1.b y 3.1.c). Para que el mecanismo intersticial sea efectivo,el tamao de los tomos que se difunden debe ser relativamente pequeo comparado con los

    de la red; por ejemplo hidrgeno, oxigeno, nitrgeno, boro y carbono pueden difundirseintersticialmente en la mayora de las redes cristalinas metlicas.

    Figura 3.1.a Mecanismo de

    difusin por vacantes

    Figura 3.1.b Mecanismo de

    difusin intersticial

    Figura 3.1.c Mecanismo de difusin intersticial antes y despus

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    3.2 VELOCIDAD DE PROCESOS EN SOLIDOS

    Muchos procesos de produccin y aplicaciones en materiales de ingeniera estnrelacionados con la velocidad a la cual los tomos se mueven en el slido. En esos casosocurren reacciones en estado slido, lo que implica espontneos reagrupamientos detomos en ordenamientos nuevos y ms estables. Para que esas reacciones evolucionende un estado inicial a otro final, los tomos involucrados deben tener suficiente energapara superar una cierta barrera. Esta energa adicional requerida por encima de lamedia, se denomina energa de activacin E *, y normalmente se calcula en Jules pormol o caloras por mol. En la Figura 3.2.a se representa la energa de activacin para unareaccin en estado slido activada trmicamente. Los tomos que poseen un nivel deenerga E (energa de los reactantes) + E* (energa de activacin) son capaces dereaccionar espontneamente y alcanzar el estado EP, (energa de los productos). Lareaccin mostrada es exotrmica, o sea con desprendimiento de energa.

    Para cada temperatura slo una fraccin de las molculas o tomos de un sistematendrn suficiente energa para alcanzar el nivel de activacin, E*. A medida que seaumenta la temperatura, ms y ms molculas o tomos alcanzarn ese estado.Boltzmann estudi el efecto de la temperatura en el incremento de las energas de lasmolculas gaseosas. Basndose en el anlisis estadstico, sus resultados mostraron quela probabilidad de encontrar una molcula o tomo en un nivel energtico E* mayor quela energa media E de todas las del sistema, para una temperatura T (en kelvin), es:

    Donde k = constante de Boltzmann = 1.38 10 2 /( )

    Luego, la fraccin de tomos o molculas de un sistema con energas superiores que E*,siendo E* mucho mayor que la energa media de cualquier tomo o molcula, puedeescribirse como:

    n = nmero de tomos o molculas con una energa mayor que E*Ntotal = nmero total de tomos o molculas presentes en el sistemak = constante de BoltzmannT = temperaturaC = constante

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    3.3 AUTODIFUSION

    Toda sustancia puede encontrarse en los tres estados de agregacin de la materia:slido, lquido y gaseoso.

    La sustancia slida sometida a la accin de las fuerzas de gravedad conserva su forma,mientras que la lquida se extiende y toma la forma del recipiente que la contiene. Estadefinicin es insuficiente para caracterizar el estado de la sustancia.

    As por ejemplo, el vidrio slido, si se calienta, va ablandndose y pasa poco a poco alestado lquido. La sustancia inversa tambin ser completamente suave; el vidrio lquidoa medida que baja la temperatura, se va haciendo ms espeso hasta que, finalmente, sesolidifica.

    En el vidrio no existe una temperatura de transicin del estado lquido al slido, tampoco

    existen temperaturas puntos de cambios bruscos de sus propiedades. Por esto esnormal considerar el vidrio slido como un lquido sumamente espeso.

    Figura 3.2.a Energa de activacin para una reaccin activada trmicamente

    Figura 3.2.b Flujo y gradiente de concentraciones

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    En los slidos existe un orden determinado, regular de distribucin de los tomos, lasfuerzas de atraccin y repulsin mutua estn en equilibrio y el slido conserva su forma.

    En los lquidos las partculas (tomos y molculas) conservan nicamente el llamadoorden prximo, es decir, en el espacio est distribuida regularmente una cantidadpequea de tomos, y no los tomos de todo el volumen como en el slido. Estaordenacin prxima es inestable: puede aparecer y desaparecer por la accin de lasoscilaciones trmicas de gran energa.

    La distribucin regular de las partculas (tomos y molculas) en el espacio caracterizael estado cristalino. Esto hace que en el cristal cada tomo tenga una misma cantidadde tomos ms prximos, vecinos, situados a distancias iguales.

    3.4 DIFUSION EN ESTADO ESTACIONARIO

    Consideremos la difusin de soluto en la direccin del eje x entre dos planos atmicosperpendiculares al plano del papel, separados una distancia x como se muestra en la Fig.3.4. Supongamos que tras un periodo de tiempo, la concentracin de los tomos en elplano 1 es C1 y en el plano 2 es C2. Esto significa que no se producen cambios en laconcentracin de soluto con el tiempo, en esos planos. Estas condiciones de difusin se

    conocen como estado estacionario y tienen lugar cuando un gas no reactivo se difundea travs de una lmina metlica.

    Por ejemplo, las condiciones de difusin de estado estacionario se alcanzan cuando elgas hidrgeno se difunde a travs de una lmina de paladio si el hidrgeno se encuentraa una presin alta en un lado y a una presin baja en el otro. Si en el sistema mostradoen la Fig. 3.4 no hay interaccin qumica entre los tomos de soluto y los del solvente,debido a la diferencia de concentracin entre los planos 1 y 2, se producir un flujo netode tomos del lado de concentracin ms alta al de concentracin ms baja. La densidadde flujo o corriente se representa en este tipo de sistemas mediante la ecuacin:

    Tabla 3.3 Energa de activacin de auto difusin paraalgunos metales puros

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    Donde:

    J = Flujo o corriente neta de tomosD = Coeficiente de difusin o difusividaddC/dx = gradiente de la concentracin

    Se utiliza un signo negativo porque la difusin tiene lugar desde una concentracinmayor a otra menor, es decir, existe un gradiente negativo. Esta ecuacin se llamaprimera ley de difusin de Fick y corresponde a aquellas situaciones en que no haycambios en el transcurso del tiempo. Las unidades del SI para esta ecuacin son:

    La Tabla 3.4 muestra los valores del coeficiente de difusin para algunos casos dedifusin intersticial y sustitucional. Esos valores dependen de muchas variables, las msimportantes son:

    1. El mecanismo de difusin : Los tomos pequeos pueden difundir intersticialmenteen la red cristalina de solventes de mayor tamao atmico, por ejemplo, el carbono enel hierro BCC o FCC. Los tomos de cobre pueden difundir sustitucionalmente en unared solvente de aluminio ya que son aproximadamente del mismo tamao.

    Figura 3.4 Difusin en estado estacionario mostrando lagradiente de concentracin

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    2. La temperatura a la cual tiene lugar la difusin afecta en gran manera al valor de ladifusividad. Segn aumenta la temperatura, sta se ve tambin incrementada, como lomuestra la Tabla 3.4, comparando los valores a 500 C y 1000 C.

    3. El tipo de estructura cristalina del disolvente es importante: Por ejemplo, la

    dif usividad del carbono en hierro es 10-12 m2/s a 500 0C, valor mucho mayor que5.10-para esta diferencia es que la estructura cristalina BCC tiene un factor deempaquetamiento atmico de 0,68, menor que el exhibido por la estructura FCC, quees de 0,74. Tambin los espacios interatmicos en el hierro son mayores en la estructuraBCC que en la FCC; por ello, los tomos de carbono pueden difundir entre los tomos dehierro BCC ms fcilmente que en FCC.

    4. Las imperfecciones cristalinas presentes en la regin: La mayora de las estructurasabiertas permiten una difusin ms rpida de los tomos, por ejemplo, los lmites delgrano. Las vacancias en exceso incrementan las velocidades de difusin en metales yaleaciones.

    5. Otro aspecto muy complejo es la influencia de la concentracin de los elementos que se difunden, ya que altas concentraciones de tomos de soluto afectarn la difusinen estado slido.

    3.5 DIFUSION EN ESTADO NO ESTACIONARIO

    El estado estacionario, en el cual las condiciones permanecen invariables con el tiempo,no es un problema de ingeniera comn. En la mayora de los casos, la difusin no esestacionaria, ya que la concentracin de los tomos de soluto en cualquier punto delmaterial cambia con el tiempo. Por ejemplo, si se difunde carbono en la superficie de unrbol de levas de acero para endurecer su superficie, la concentracin de carbono bajola superficie de cualquier punto cambiar con el tiempo a medida que el proceso de

    Tabla 3.4 Difusin en estado estacionario mostrando lagradiente de concentracin

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    difusin progresa. Para casos de difusin en estado no estacionario, en el cual ladifusividad es independiente del tiempo, se aplica la segunda ley de Fick:

    Esta ley establece que la velocidad de cambio de la composicin de la muestra es iguala la difusividad por la velocidad de cambio del gradiente de concentracin. La derivaciny resolucin de esta ecuacin diferencial excede los objetivos de este curso, aunsabiendo que su solucin particular, en el caso de un gas que difunde en un slido, esde gran importancia para algunos procesos industriales. Consideremos el caso de un gasA difundiendo en un slido B, como se ilustra en la Fig. 3.5.a. A medida que el tiempoprogresa, la concentracin de tomos de soluto en cualquier punto del slido en ladireccin x aumentar, como se indica con los tiempos t1 y t2 en la Fig. 3.5.b. Si la

    difusividad del gas A en el slido B es independiente de la posicin, entonces la solucina la segunda ley de Fick, ecuacin es:

    DondeCS= concentracin superficial del elemento en el gas que difunde hacia dentro de lasuperficieC0 = concentracin inicial uniforme del elemento en el slidoCx = concentracin del elemento a la distancia x de la superficie en un tiempo tX = distancia desde la superficieD = coeficiente de difusint = tiempoLa funcin error es una funcin matemtica que existe por definicin acordada y se usaen algunas soluciones de la 2 ley de Fick; puede hallrsela en tablas standard.

    Figura 3.5 Difusin de un gasen un solido

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    3.6 EFECTO DE KIRKENDALL

    En los ejemplos anteriores se ha tratado la difusin de un soluto intersticial, y no semencion el movimiento de difusin de los tomos de Fe, ya que tal movimiento esinsignificante comparado con el correspondiente de los tomos ms pequeos y mvilesde carbono. Sin embargo, supngase que se tiene el par de difusin formado por Cu ypor Ni como se indica en la figura 3.6. stos tomos son casi del mismo tamao por loque se disuelven uno en el otro como soluto sustitucionales y se espera que su movilidadsea muy similar. Se debe considerar la difusin del Cu a la derecha y la del Ni a laizquierda. En general, los solutos sustitucionales no se difunden uno en otro avelocidades iguales y opuestas. Supngase que los tomos de Ni se difunden haca laizquierda ms rpido que lo hacen los de Cu a la derecha.

    Como una ayuda para determinar el efecto que tiene este movimiento relativo sobre elpar de difusin se colocan marcadores inertes (alambres de Ta, Mo o partculas de xido)en la inter cara soldada. Despus de que se ha producido la difusin durante ciertonmero de horas se habr producido un transporte neto de tomos desde la derechade los marcadores haca su izquierda ya que los tomos de Ni se mueven ms rpido.Los tomos adicionales que llegan del lado izquierdo de los marcadores harn que seexpanda la red a la izquierda mientras que la prdida de tomos del lado derecho harque la red se encoja del lado derecho. De sta manera, la seccin central completa de labarra se desplazar hacia la derecha como se indica en la figura 3.6 conforme la difusinhace que los tomos se depositen a la izquierda y sean removidos a la derecha.

    Por lo tanto, si los tomos se mueven a velocidades diferentes, es de esperarse que hayaun desplazamiento de los marcadores con respecto a los extremos de la barra, esteefecto fue hallado en los metales por Kinkerdall y se le ha llamado efecto Kinkerdall. Lapresencia de este desplazamiento significa que la red cristalina completa se mueverealmente con respecto al observador durante el proceso de difusin. Este es un tipo demovimiento de volumen similar al movimiento de conveccin en los lquidos y se debetomar en cuenta al analizar los procesos de difusin que ocurren aqu. Tal anlisis lo hizo

    Figura 3.6

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    primero Darken en 1948 y obtuvo los siguientes resultados para el flujo transferenciade tomos en este tipo de par de difusin:

    El coeficiente de difusin mutuo DMUTUO es posible medirlo por un mtodo llamadomtodo denominado interfase de Matano, el cual permite hacer menos rgida lasuposicin de que DMUTUO es independiente de la concentracin. Esta tcnica seemplea usualmente en estudios de difusin sustitucional; permite determinar ladependencia que de la concentracin tiene el coeficiente de difusin.

    3.7 EFECTO DE LA TEMPERATURA SOBRE LA DIFUSION EN SOLIDOS

    El coeficiente de la difusin es una funcin notable de la temperatura, porexperimentacin se ha encontrado que la dependencia de la temperatura de lavelocidad de la difusin de muchos sistemas puede ser expresada por el siguiente tipode ecuacin de Arrhenius:

    Donde, Do es una constante y Q es una constante llamada energa de activacin de las

    especies en difusin en . Los valores de D casi siempre se dan en unidades

    cgs ( ).

    R, es la constante molar de los gases que equivale a 8.314 .

    La dependencia de la temperatura es muy fuerte; los metales de elevado punto defusin tienen los mayores valores de D a temperatura ambiente, y los metales de bajopunto de fusin tienen los ms bajos valores de D.

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    3.8 APLICACIONES

    Endurecimiento superficial del acero: El endurecimiento superficial del acero se puedeconseguir, fundamentalmente, mediante dos procedimientos: modificando lacomposicin qumica de la superficie mediante la difusin de algn elemento qumico

    (carbono, nitrgeno, azufre, etc.) en cuyo caso se le conoce como tratamientotermoqumico o modificando slo la microestructura de la superficie por tratamientotrmico, conocindose entonces como tratamiento superficial.

    Fabricacin de circuitos electrnicos integrados: Es el proceso mediante el cual secrean circuitos integrados, presentes hoy da en todos los dispositivos electrnicos. Esun proceso complejo y en el que intervienen numerosas etapas de fotolitografa yprocesado qumico, durante las cuales los circuitos se generan sobre una oblea hechade materiales puramente semiconductores. Para ello se emplea mayoritariamenteel silicio, aunque tambin se usan semiconductores compuestos para aplicacionesespecficas, como el arseniuro de galio.

    Descarburacin: La descarburacin es la prdida del contenido en carbono de lasuperficie de una pieza de acero cuando a sta se la somete a alta temperatura. Estefenmeno se produce cuanto ms elevado sea el contenido en carbono y ms oxidantesea la atmsfera del horno en el que se haya calentado. En sentido ms amplio, ladescarburacin se refiere, a la eliminacin del contenido de carbono del acero lquidodurante el proceso de afino, por oxidacin del bao lquido.

    Sinterizacion: Formacin de puentes o cuellos entre las partculas o granosindependientes, para formar un compacto con las partculas ya unidas.

    Soldadura por difusin: Formacin de puentes o cuellos entre las partculas o granosindependientes, para formar un compacto con las partculas ya unidas.

    Sintonizacin

    Soldadura por difusin

    https://es.wikipedia.org/wiki/Circuitos_integradoshttps://es.wikipedia.org/wiki/Fotolitograf%C3%ADahttps://es.wikipedia.org/wiki/Oblea_(electr%C3%B3nica)https://es.wikipedia.org/wiki/Semiconductorhttps://es.wikipedia.org/wiki/Siliciohttps://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Semiconductor_compuesto&action=edit&redlink=1https://es.wikipedia.org/wiki/Arseniuro_de_galiohttps://es.wikipedia.org/wiki/Arseniuro_de_galiohttps://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Semiconductor_compuesto&action=edit&redlink=1https://es.wikipedia.org/wiki/Siliciohttps://es.wikipedia.org/wiki/Semiconductorhttps://es.wikipedia.org/wiki/Oblea_(electr%C3%B3nica)https://es.wikipedia.org/wiki/Fotolitograf%C3%ADahttps://es.wikipedia.org/wiki/Circuitos_integrados
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    CAPITULO IV

    METODOLOGIA

    4.1 MATERIAL

    Tinta de colores Vasos de vidrio transparentes Sal Agua caliente y fra Jeringa

    4.2 EXPERIMENTACION

    1. En un vaso con agua fra hasta cierta altura, inyectamos en el fondo del vaso poco

    a poco tinta con una jeringa, tratando de no dejar escapar ni un poco de tintaeliminando el aire restante para no manchar el agua. Observamos que la tintasube lentamente. Figura A

    2. En un vaso con agua caliente hasta cierta altura, realizar el mismo proceso deinyectar tinta en el fondo del vaso con mucho cuidado para no derramar nada.Observamos que la tinta sube con mayor rapidez que el agua fra. Figura B

    Figura A. Vaso de agua fracon tinta 8:30 a.m

    Figura B. Vaso de aguacaliente con tinta 8:30 a.m

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    Comparacin del vaso con agua fra y con agua caliente en un primer momento

    Comparacin del vaso con agua fra y con agua caliente en un segundo momento

    Comparacin del vaso con agua fra y con agua caliente en un tercer momento

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    Comparacin del vaso con agua fra y con agua caliente en un cuarto momento

    Comparacin del vaso con agua fra y con agua caliente en un quinto momento

    Comparacin del vaso con agua fra y con agua caliente en un ltimo momento

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    3. En otro vaso con agua, En primer lugar tenemos que preparar la disolucinsaturada. Aadimos cucharadas de sal a un vaso con agua y removemos hasta sudisolucin. Cuando la sal no se disuelve y queda en el fondo del vaso ya tenemoslista nuestra disolucin saturada. Se procede a echar la tinta al aguasobresaturada.

    Agua sobresaturada con sal con tinta

    Agua sobresaturada con sal

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    CAPITULO V

    ANALISIS E INTERPRETACION DE RESULTADOS

    Al iniciar la experimentacin teniendo los 2 vasos de agua, uno con agua fra,otro con agua caliente, observamos de inmediato que la tinta pasa a travs delagua ms lentamente en el agua fra que en el agua caliente.

    En un segundo momento sucede lo mismo, la tinta de agua fra sube de manerams lenta, a lo que con el agua caliente es de manera ms rpida.

    En varios momentos despus sucede lo mismo, pasando a travs del agua hastaobservar la tinta completamente en un ltimo momento.

    La temperatura es un factor importante para poder realizar la difusin en unmayor o menor periodo de tiempo, observando los vasos de agua caliente y deagua fra.

    No sucede lo mismo con el agua sobresaturada con sal, en ese momento despusde saturar el agua completamente, la tinta sube a la superficie del vaso, estosucede porque no hay espacio por donde la tinta pueda disolverse, todo estocupado por molculas salinas.

    CONCLUSIONES

    Podemos concluir que la temperatura influye mucho en el proceso de difusin.

    De todos los factores que influyen en la velocidad de difusin, la temperatura esla ms importante. La temperatura tiene el mayor efecto sobre la velocidad dedifusin y es el factor de cambio ms fcil.

    El aumento de la temperatura aumenta la velocidad de difusin mediante laadicin de energa a cada partcula. Esto es porque las partculas con ms energapueden moverse a travs del material husped ms fcilmente.

    Del mismo modo, reducir la temperatura bajar la velocidad de difusinmediante la reduccin de la energa de cada partcula.

    La velocidad de difusin depende de la diferencia entre las concentracionesde todo el material husped, dando como resultado mayor velocidad de

    diferencia por las mayores diferencias de concentracin.

    RECOMENDACIONES

    Para realizar una buena difusin, se recomienda usar una buena tinta para queno ocurra ningn problema al ascender a travs del agua.

    Se recomienda sobresaturar bien la sal en el agua para que la tinta puedaascender rpidamente hacia la superficie.

    Al experimentar con agua caliente, se recomienda utilizar un poco de aguacaliente de la estufa, aadiendo una cantidad de agua fra para que no revienteel vaso.

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    BIBLIOGRAFIA

    Donald R Askeland. La ciencia e ingeniera de los materiales. (3 Edicin, Mxico:Editorial International Thomson, 1998).

    Smith, William F. Fundamentos de la Ciencia e Ingeniera de Materiales. Ed. McGraw Hill. 1993

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    Aranda, B. Difusin en Estado Slido. Consultado el 16 de mayo del 2012. Daz, F. 2007. Endurecimiento Superficial del Acero. Consultado el 16 de mayo

    del 2012. http://joseluismesarueda.com/documents/TEMA_3_001.pdf https://procesosbio.wikispaces.com/Difusi%C3%B3n

    ANEXOS

    Coeficientes de difusin de soluciones liquidas diluidas y de soluciones slidas.

    http://conocimientosdiffusioninsolids.blogspot.com/2010/03/difusion-en-solidos-articulo-1.htmhttp://conocimientosdiffusioninsolids.blogspot.com/2010/03/difusion-en-solidos-articulo-1.htmhttp://conocimientosdiffusioninsolids.blogspot.com/2010/03/difusion-en-solidos-articulo-1.htmhttp://conocimientosdiffusioninsolids.blogspot.com/2010/03/difusion-en-solidos-articulo-1.htmhttp://joseluismesarueda.com/documents/TEMA_3_001.pdfhttp://joseluismesarueda.com/documents/TEMA_3_001.pdfhttp://conocimientosdiffusioninsolids.blogspot.com/2010/03/difusion-en-solidos-articulo-1.htmhttp://conocimientosdiffusioninsolids.blogspot.com/2010/03/difusion-en-solidos-articulo-1.htm