AtaqueQuímico 1 2

Facultad de Ciencias · Laboratorio de Física Contemporánea II · 30 de Septiembre de 2015

Observación de dislocaciones en un
cristal de NaCl mediante ataque
químico
Juan García Nila. juan_nila93@ciencias.unam.mx
Edgar Israel Fuentes Oliver. edgarfuentes@ciencias.unam.mx
M. en C. Laura González. gonzalez.lh@gmail.com
M. en C. Alejandro Esparza García. alejandro.esparza@ccadet.unam.mx
Fís. JuanRamón Sánchez Jácome. jusanche@universum.unam.mx
Ayudante Miguel Ángel Campos. macampos@física.unam.mx
Universidad Nacional Autónoma De México
30 de Septiembre de 2015
Resumen
En este experimento se observó y midió la densidad de dislocaciones en un cristal de NaCl mediante la
técnica de ataque químico con una disolución de cloruro mercúrico en etanol. Se cortaron cristales de NaCl
de 1 × 1 mm2 y sesumergieron en soluciones de HgCl2 de 0.20, 0.1 y 0.05 g en 15 mL de etanol al 96%
a 3, 6 y 9 s de exposición. Se tomaron fotografías a las imágenes observadas con el microscopio con los
objetivos de 40× y 80×. Se contaron las dislocaciones con el programa ImageJ. Se observó que la densidad
de dislocaciones aumenta con la concentración del cloruro de mercurio y el tiempo de exposición. Se
observanpozos de ataque de la dislocación de tornillo y de borde. Se obtuvieron densidades de dislocación
entre 0.2416 × 10−6 cm−2 y 2.12 × 10−6 cm−2 , con un promedio de (1.278 ± 0.587) × 10−6 cm−2 ,
valor compatible con el reportado por Eyring. Se midió un valor de un ángulo de frontera pequeña de
θ = 1.63 × 10−5 = 3.36 s. La importancia de las dislocaciones explica el deslizamiento de los planosatómicos y fenómenos mecánicos.

I.

Objetivo

Observar las dislocaciones (imperfecciones lineales y superficiales) en un cristal iónico mediante el ataque con cloruro mercúrico en etanol.

II.

Introducción

Los átomos en un sólido cristalino están arreglados de manera regular formando un patrón tridimensional, el cual se obtiene de la
repetición de un patrón unidad. Cuando la
periodicidad del patrón seextiende a todo el
sólido, se tiene un monocristal, si esta periodicidad se interrumpe en alguna región llamada

frontera de grano, se conoce como policristal.
Las estructuras cristalinas pueden ser de muchos tipos, por ejemplo: cúbica simple, centrada en el cuerpo, centrada en las caras, etc.
Las estructuras cristalinas, sin embargo, no se
repiten de manera perfecta, si lo hicieran laelasticidad de estas sería muy pequeña y experimentalmente se observa que son altamente
deformables presentando limites elásticos mayores. Entonces se introdujo a los modelos teóricos imperfecciones lineales llamadas dislocaciones. Una dislocación es una imperfección
lineal más compleja que cualquiera de los defectos puntuales. Una dislocación es una imperfección lineal. Son posibles dos tipos de
1Facultad de Ciencias · Laboratorio de Física Contemporánea II · 30 de Septiembre de 2015

dislocaciones, la dislocación de cuña o borde y
la helicoidal o tornillo, siendo con frecuencia,
cualquier dislocación particular una mezcla de
estos dos tipos extremos.
En la dislocación de cuña o borde, la distensión de la estructura cristalina puede considerarse provocada por la inserción parcial, en el
cristal,de un plano atómico extra. La mayor
parte de la distorsión se encuentra alrededor
del límite inferior del semiplano de átomos
extra. En la región próxima a la línea de dislocación denominada núcleo la deformación es
muy elevada. En la disolución helicoidal o de
tornillo aparece un escalón situado en una superficie superior en donde las filas de átomos
perpendiculares a la dislocación estánsituadas
sobre una rampa en espiral. Aquí los átomos
próximos a la distorsión helicoidal están en
una red torsionada o crizallada.
Las dislocaciones también se pueden describir vectorialmente. El primer vector t es
unitario en dirección del eje de dislocación y el
segundo, llamado vector de Burgers b, es un
vector en la dirección en la cual la red del plano
de desplazamiento se desvió respecto a la...