Corrosão é definida como a deterioração de um material como resultado de um ataque eletroquímico do seu ambiente. De forma mais geral, pode ser entendido como a tendência geral que os materiais têm de buscar sua forma com maior estabilidade ou menor energia interna. Sempre que a corrosão é causada por uma reação eletroquímica (oxidação), a velocidade com que ela ocorre dependerá, em certa medida, da temperatura, da salinidade do fluido em contato com o metal e das propriedades dos metais em questão. Outros materiais não metálicos também sofrem corrosão através de outros mecanismos. O processo de corrosão é natural e espontâneo.
A corrosão é uma reação química (redução de óxido) na qual intervêm três fatores: a peça fabricada, o meio ambiente e a água, ou através de uma reação eletroquímica.
Os fatores mais conhecidos são as alterações químicas dos metais devido ao ar, como a ferrugem do ferro e do aço ou a formação de pátina verde no cobre e suas ligas (bronze, latão).
É um problema industrial importante, pois pode causar acidentes (quebra de uma peça) e, além disso, representa um custo significativo, pois estima-se que a cada poucos segundos se dissolvam cinco toneladas de aço no mundo, provenientes de alguns nanômetros ou picômetros, invisíveis em cada peça mas que, multiplicados pela quantidade de aço existente no mundo, constituem uma quantidade significativa.
A corrosão é um campo da ciência dos materiais que invoca noções de química e física (físicoquímica).
Definições básicas
O que causa a corrosão é um fluxo massivo gerado por diferenças químicas entre as partes envolvidas (a corrosão é um fenômeno eletroquímico). Uma corrente de elétrons é estabelecida quando existe uma diferença de potencial entre um ponto e outro. Quando os elétrons são transferidos de uma espécie química e migram para outra espécie, diz-se que a espécie que os emite se comporta como um ânodo e ocorre a oxidação, e a espécie que os recebe se comporta como um cátodo e ocorre a redução.
Para que isso ocorra entre as espécies, deve existir um diferencial eletroquímico. Se separarmos uma espécie e sua meia reação, ela será chamada de meio par eletroquímico; Se juntarmos os dois semipares, um par eletroquímico será formado. Cada semipar está associado a um potencial de redução (anteriormente era utilizado o conceito de ). Aquele metal ou espécie química que apresenta um potencial de redução mais positivo procederá como uma redução e, vice-versa, aquele que apresenta um potencial de redução mais negativo procederá como uma oxidação.
Estudo de corrosão atmosférica
Introdução
Em geral
Corrosão é definida como a deterioração de um material como resultado de um ataque eletroquímico do seu ambiente. De forma mais geral, pode ser entendido como a tendência geral que os materiais têm de buscar sua forma com maior estabilidade ou menor energia interna. Sempre que a corrosão é causada por uma reação eletroquímica (oxidação), a velocidade com que ela ocorre dependerá, em certa medida, da temperatura, da salinidade do fluido em contato com o metal e das propriedades dos metais em questão. Outros materiais não metálicos também sofrem corrosão através de outros mecanismos. O processo de corrosão é natural e espontâneo.
A corrosão é uma reação química (redução de óxido) na qual intervêm três fatores: a peça fabricada, o meio ambiente e a água, ou através de uma reação eletroquímica.
Os fatores mais conhecidos são as alterações químicas dos metais devido ao ar, como a ferrugem do ferro e do aço ou a formação de pátina verde no cobre e suas ligas (bronze, latão).
É um problema industrial importante, pois pode causar acidentes (quebra de uma peça) e, além disso, representa um custo significativo, pois estima-se que a cada poucos segundos se dissolvam cinco toneladas de aço no mundo, provenientes de alguns nanômetros ou picômetros, invisíveis em cada peça mas que, multiplicados pela quantidade de aço existente no mundo, constituem uma quantidade significativa.
A corrosão é um campo da ciência dos materiais que invoca noções de química e física (físicoquímica).
Definições básicas
O que causa a corrosão é um fluxo massivo gerado por diferenças químicas entre as partes envolvidas (a corrosão é um fenômeno eletroquímico). Uma corrente de elétrons é estabelecida quando existe uma diferença de potencial entre um ponto e outro. Quando os elétrons são transferidos de uma espécie química e migram para outra espécie, diz-se que a espécie que os emite se comporta como um ânodo e ocorre a oxidação, e a espécie que os recebe se comporta como um cátodo e ocorre a redução.
potencial de oxidação
Este par de metais constitui a chamada célula galvânica, onde a espécie que é oxidada (ânodo) cede seus elétrons e a espécie que é reduzida (cátodo) aceita elétrons. Quando a célula galvânica é formada, o cátodo torna-se polarizado negativamente, enquanto o ânodo torna-se polarizado positivamente.
Em meio aquoso, a oxidação do meio é verificada por um eletrodo especial, denominado eletrodo ORP"), que mede a condutância do meio em milivolts. A corrosão química metálica se deve ao ataque direto do meio agressivo ao metal, oxidando-o, e a troca de elétrons ocorre sem a necessidade da formação do par galvânico.
A corrosão de metais é um fenômeno natural que ocorre devido à instabilidade termodinâmica da maioria dos metais. Com efeito, com raras excepções (ouro, ferro de origem meteorítica), os metais estão presentes na Terra sob a forma de óxidos, em minerais (como a bauxite se for alumínio ou a hematite se for ferro). Desde a pré-história, toda a metalurgia consistiu na redução de óxidos em baixos fornos, depois em altos-fornos, para fabricar metal. A corrosão, na verdade, é o retorno do metal ao seu estado natural, a ferrugem.
O aço inoxidável é frequentemente falado:.
• - Este tipo de aço contém elementos de liga (cromo) em pelo menos 11%, o que permite que seja inoxidável quando exposto ao oxigênio, além de ser um estabilizador de ferrita.
• - O cromo faz com que a região da austenita se contraia e, em vez disso, a região da ferrita diminui de tamanho.
Existem múltiplas variedades de aço denominadas “inoxidáveis”, que levam nomes como “304”, “304L”, “316N”, etc., correspondendo a diferentes composições e tratamentos. Cada aço corresponde a determinados tipos de ambiente: ferrítico, martensítico, austenítico, endurecido por precipitação (PH) e aço inoxidável duplex.
Tipos de corrosão
Contenido
Existen muchos mecanismos por los cuales se verifica la corrosión, que, tal como se ha explicado, es fundamentalmente un proceso electroquímico.
corrosão química
Na corrosão química, um material que se dissolve em um líquido corrosivo continuará a se dissolver até ser completamente consumido ou o líquido ficar saturado.
As ligas à base de cobre (Cu) desenvolvem um verniz verde devido à formação de carbonato e hidróxidos de cobre; Esta é a razão pela qual a Estátua da Liberdade é vista com aquela cor esverdeada.
Os fluidos corrosivos são: ácido clorídrico e gás em todas as concentrações, ácido sulfúrico até 90%, ácido fluorídrico até 60%, todas as concentrações de ácido fosfórico, remoção de ácido em estações de tratamento de superfície, eletrólitos utilizados na indústria de mineração, ácidos mistos, hidrocarbonetos clorados e catalisadores como cloreto de alumínio.
Os metais líquidos atacam os sólidos em seus pontos de energia mais críticos, como os limites dos grãos, o que eventualmente gerará diversas trincas.
Consiste na separação de sólidos de uma liga. A corrosão grafítica do ferro fundido cinzento ocorre quando o ferro é diluído seletivamente em água ou solo, liberando incrustações de grafite e um produto de corrosão, causando vazamentos ou falhas na tubulação.
Os materiais cerâmicos refratários usados para conter metal fundido durante a fusão e o refino podem ser dissolvidos pela escória causada na superfície do metal.
Os plásticos são considerados resistentes à corrosão; por exemplo, Teflon e Viton") são alguns dos materiais mais resistentes. Eles resistem a muitos ácidos, bases e líquidos orgânicos, mas existem alguns solventes que são agressivos aos termoplásticos; ou seja, as moléculas menores do solvente separam as cadeias dos plásticos, causando inchaço que causa rachaduras. Solventes como benzeno e tolueno tendem a corroer os plásticos pela dissolução química de suas moléculas, especialmente aquelas como polietileno e poliestireno. Portanto, esses líquidos devem ser armazenados em metal ou recipientes de vidro.
Tipos de corrosão eletroquímica
Ocorrem quando dois metais ou ligas, como cobre e ferro, formam uma célula eletrolítica. Também chamado de ataque de depósito ou corrosão em fendas. É produzido em pequenas cavidades formadas pelo contato entre uma peça metálica igual ou diferente da primeira, ou um elemento não metálico. Refere-se à tendência da corrosão de se acumular mais rapidamente nas fissuras e fendas de um edifício ou veículo ou nas juntas estruturais. É a deterioração de partes de uma superfície metálica em diferentes taxas, devido ao contato de partes da superfície com diferentes concentrações do mesmo eletrólito. Em outras palavras, a deterioração num ponto é mais rápida do que em outro. Com o efeito de polarização dos elementos da liga e as concentrações do eletrólito, a série fem pode não dizer qual região será corroída e qual será protegida.
A corrosão sob tensão ocorre devido à ação galvânica, mas pode ocorrer devido à filtração de impurezas no final de uma fissura existente. A falha ocorre como resultado de corrosão e tensão aplicada; Com esforços maiores, o tempo necessário para a falha é reduzido.
Este tipo de corrosão geralmente ocorre em superfícies expostas ao oxigênio diatômico dissolvido na água ou no ar; É favorecido por altas temperaturas e altas pressões (exemplo: caldeiras a vapor). A corrosão em máquinas térmicas (caldeiras a vapor) representa uma perda constante de desempenho e vida útil da instalação.
É um dos tipos de corrosão eletroquímica. Alguns microrganismos são capazes de causar corrosão em superfícies metálicas submersas. A biodiversidade que está presente neste tipo de corrosão será:.
• - Bactérias.
• - Algas.
• - Fungo.
Foram identificadas algumas espécies dependentes de hidrogênio que utilizam o hidrogênio dissolvido da água em seus processos metabólicos, causando uma diferença de potencial no meio circundante. Sua ação está associada à corrosão de oxigênio ou à presença de sulfeto de hidrogênio no meio. Neste caso, as ferrobactérias são classificadas"). É essencial que o meio tenha a presença de água. As bactérias podem viver em uma faixa de pH de 0 a 10; essa faixa não implica que em um pH de 11 nenhuma bactéria possa existir.
O oxigênio presente em um tubo, por exemplo, é exposto a diferentes pressões parciais do tubo. Ou seja, uma superfície fica mais arejada que outra próxima e forma-se uma pilha. A área sujeita a menor aeração (menor pressão parcial) atua como ânodo e aquela com maior presença de oxigênio (maior pressão) atua como cátodo e a migração de elétrons é estabelecida, formando óxido em uma e reduzindo na outra parte da célula. Este tipo de corrosão é comum em superfícies muito irregulares onde ocorrem bloqueios de oxigênio.
É o mais comum de todos e se estabelece quando dois metais diferentes atuam como ânodo e o outro como cátodo. Aquilo que tiver o potencial de redução mais negativo procederá como uma oxidação e, vice-versa, aquele metal ou espécie química que apresentar um potencial de redução mais positivo procederá como uma redução. Este par de metais constitui a chamada célula galvânica. Onde a espécie que está oxidada (ânodo) cede seus elétrons e a espécie que está reduzida (cátodo) aceita os elétrons.
Ocorre em ligas metálicas, devido a imperfeições da liga.
Também chamado de efeito Evans. Ocorre em superfícies planas, em locais úmidos e sujos. O depósito de sujeira provoca, na presença de umidade, a existência de um ambiente com maior carga eletronegativa.
Exemplos de corrosão na vida diária
máquina de lavar automática
Quando a corrosão aparece, por vezes é perceptível, mas no caso da máquina de lavar automática percebemos que pode haver um problema de corrosão quando esta faz alguns ruídos estranhos. Ao verificar e esvaziar o tambor, podemos nos surpreender ao descobrir que ele apresenta uma rachadura. Não havia nenhum vestígio de ferrugem; apenas ruídos estranhos.
O tambor, apesar de ser de aço inoxidável, pode sofrer um certo tipo de corrosão, conhecida pelos especialistas como corrosão fissurante devido aos danos causados.
Este tipo de corrosão, muito localizada numa determinada área do tambor da máquina de lavar, é especialmente insidiosa e preocupante porque não se percebe a sua existência até que ocorra a falha.[1].
construções de concreto
Em construções de concreto como pontes, podemos observar os efeitos da corrosão devido ao aparecimento de manchas de ferrugem na superfície da estrutura. Outros exemplos poderiam ser um estacionamento subterrâneo, uma ponte ou postes de linhas de distribuição de energia. Essas estruturas são reforçadas internamente com hastes de aço, que são revestidas com concreto.
O concreto é uma mistura que, devido ao seu alto valor de pH, é compatível com o aço. O mesmo concreto em suas características possui porosidades por onde o oxigênio e a água do ambiente externo podem infiltrar, iniciando assim a corrosão da estrutura. Quando a estrutura de concreto está em contato frequente com água contendo íons cloreto (água do mar), através da porosidade do próprio concreto ela pode atingir as hastes de aço. A ferrugem que se forma como resultado do processo de corrosão no aço, por um lado, reduz a seção original da haste e, por outro lado, faz com que se perca a adesão inicial desejada entre o aço e o concreto.
À medida que o processo de corrosão continua, são observadas fissuras no concreto e posteriormente aparecem manchas na superfície. Isso não acontece apenas em ambientes próximos ao mar devido ao sal da água do mar; também em cidades industrializadas devido ao dióxido de enxofre ou dióxido de enxofre, proveniente de indústrias que queimam diesel (combustível) e escapamentos de automóveis, entre outros.[1].
Recipientes metálicos para conservas
Nas latas, quando armazenadas por um longo período de tempo, podemos observar que elas ficam abauladas e seu brilho metálico mudou para um aspecto opaco da superfície.
Esta deformação protuberante é devida ao acúmulo de gás hidrogênio e é uma manifestação extrema de corrosão. Indica que a vida útil da reserva terminou.
Os materiais mais utilizados para o fabrico de recipientes são o alumínio, a folha-de-flandres e a folha cromada, embora a folha-de-flandres continue a ser o material mais utilizado.
A corrosão da folha-de-flandres por alimentos embalados é um processo eletroquímico devido à estrutura do material que possui diversas camadas, que por sua vez em contato com o alimento que funciona como eletrólito formam uma célula galvânica. Uma contribuição adicional da corrosão para este sistema é o cordão de solda.[1].
Proteção contra corrosão
Projeto
O dimensionamento das estruturas pode parecer de pouca importância, mas pode ser implementado para isolar as superfícies do ambiente.
Os revestimentos
Estes são usados para isolar as regiões sinódica (anódica) e catódica e evitar a difusão de oxigênio ou vapor de água, que são a principal fonte que inicia a corrosão ou oxidação. A oxidação ocorre em locais úmidos, mas existem métodos para evitar que o metal enferruje, como uma camada de tinta.
Escolha do material
A primeira ideia é escolher um material que não corroa no ambiente considerado. Podem ser utilizados aços inoxidáveis, alumínio, cerâmica, polímeros (plásticos), FRP, etc. A escolha também deve levar em consideração as restrições da aplicação (massa da peça, resistência à deformação, calor, capacidade de condução elétrica, etc.).
Deve-se lembrar que não existem materiais absolutamente inoxidáveis; Até o alumínio pode corroer.
Na concepção devem ser evitadas zonas de confinamento, contactos entre diferentes materiais e heterogeneidades em geral.
Também é preciso antecipar a importância da corrosão e o tempo em que a peça deverá ser trocada (manutenção preventiva).
Domínio do meio ambiente
Ao trabalhar num ambiente fechado (por exemplo, um circuito fechado de água), os parâmetros que influenciam a corrosão podem ser controlados; composição química (principalmente acidez), temperatura, pressão... Podem ser adicionados produtos chamados "inibidores de corrosão". Um inibidor de corrosão é uma substância que, adicionada a um determinado meio, reduz significativamente a taxa de corrosão. As substâncias utilizadas dependem tanto do metal a ser protegido quanto do meio, e um inibidor que funciona bem em um determinado sistema pode até acelerar a corrosão em outro sistema.
Inibidores de corrosão
É a transferência de produtos físicos que são adicionados a uma solução eletrolítica para a superfície do ânodo ou cátodo, que produz polarização.
Os inibidores de corrosão são produtos que atuam formando filmes na superfície do metal, como molibdatos, fosfatos ou etanolaminas, ou entregando seus elétrons ao meio. Em geral, os inibidores deste tipo são azóis modificados, que atuam sinergicamente com outros inibidores como nitritos, fosfatos e silicatos. A química dos inibidores ainda não está totalmente desenvolvida. Sua utilização é na área de sistemas de refrigeração ou dissipadores de calor, como radiadores, torres de resfriamento, caldeiras e chillers. O uso de etanolaminas é típico em alguns combustíveis para proteger sistemas de contenção (como tubulações e tanques). Muito trabalho tem sido feito sobre inibidores de corrosão como alternativas viáveis para reduzir a taxa de corrosão na indústria. Extensos estudos sobre CI e sobre os fatores que governam sua eficiência foram realizados nos últimos 20 anos. Vão desde os mais simples, que eram de tentativa e erro, até os mais modernos, que propõem a seleção do inibidor através de cálculos teóricos.
Métodos de proteção preventiva
Antes de realizar a proteção, deve-se preparar a superfície metálica, limpando-a de materiais estranhos (limpeza e desengorduramento). Também a adição de substâncias que impeçam a passagem de oxigênio, água, etc.; Por exemplo, a tinta evita a corrosão.
• - Corrosão galvânica.
• - Corrosão por erosão.
• - Tinta anticorrosiva.
• - Substância corrosiva.
• - Proteção catódica.
• - [ASM96]: Corrosão 5, vol. 13 do ASM Handbook, ASM International (American Society for Materials), 1996.
• - [Ben62]: L'Oxydation des métaux, J. Bénard et al., Gauthier-Villars, 1962.
• - [Kof88]: Corrosão de alta temperatura em superfícies metálicas, P. Kofstad, Elsevier, 1988.
• - [Lan93]: Corrosion et chimie de superfícies des métaux, D. Landolt, vol. 12 do Traité des matériaux, Presses Polytechniques et Universitaires Romandes, 1993.
• - [Now92]: Difusão em Sólidos e Oxidação de Metais em Alta Temperatura, J. Nowotny, Trans Tech Publications, 1992.
• - [Phi98]: Métallurgie: du minerai au matériau, J. Philibert et al., Masson, 1998.
• - O Wikimedia Commons hospeda uma categoria multimídia sobre corrosão.
Para que isso ocorra entre as espécies, deve existir um diferencial eletroquímico. Se separarmos uma espécie e sua meia reação, ela será chamada de meio par eletroquímico; Se juntarmos os dois semipares, um par eletroquímico será formado. Cada semipar está associado a um potencial de redução (anteriormente era utilizado o conceito de potencial de oxidação). Aquele metal ou espécie química que apresenta um potencial de redução mais positivo procederá como uma redução e, vice-versa, aquele que apresenta um potencial de redução mais negativo procederá como uma oxidação.
Este par de metais constitui a chamada célula galvânica, onde a espécie que é oxidada (ânodo) cede seus elétrons e a espécie que é reduzida (cátodo) aceita elétrons. Quando a célula galvânica é formada, o cátodo torna-se polarizado negativamente, enquanto o ânodo torna-se polarizado positivamente.
Em meio aquoso, a oxidação do meio é verificada por um eletrodo especial, denominado eletrodo ORP"), que mede a condutância do meio em milivolts. A corrosão química metálica se deve ao ataque direto do meio agressivo ao metal, oxidando-o, e a troca de elétrons ocorre sem a necessidade da formação do par galvânico.
A corrosão de metais é um fenômeno natural que ocorre devido à instabilidade termodinâmica da maioria dos metais. Com efeito, com raras excepções (ouro, ferro de origem meteorítica), os metais estão presentes na Terra sob a forma de óxidos, em minerais (como a bauxite se for alumínio ou a hematite se for ferro). Desde a pré-história, toda a metalurgia consistiu na redução de óxidos em baixos fornos, depois em altos-fornos, para fabricar metal. A corrosão, na verdade, é o retorno do metal ao seu estado natural, a ferrugem.
O aço inoxidável é frequentemente falado:.
• - Este tipo de aço contém elementos de liga (cromo) em pelo menos 11%, o que permite que seja inoxidável quando exposto ao oxigênio, além de ser um estabilizador de ferrita.
• - O cromo faz com que a região da austenita se contraia e, em vez disso, a região da ferrita diminui de tamanho.
Existem múltiplas variedades de aço denominadas “inoxidáveis”, que levam nomes como “304”, “304L”, “316N”, etc., correspondendo a diferentes composições e tratamentos. Cada aço corresponde a determinados tipos de ambiente: ferrítico, martensítico, austenítico, endurecido por precipitação (PH) e aço inoxidável duplex.
Tipos de corrosão
Contenido
Existen muchos mecanismos por los cuales se verifica la corrosión, que, tal como se ha explicado, es fundamentalmente un proceso electroquímico.
corrosão química
Na corrosão química, um material que se dissolve em um líquido corrosivo continuará a se dissolver até ser completamente consumido ou o líquido ficar saturado.
As ligas à base de cobre (Cu) desenvolvem um verniz verde devido à formação de carbonato e hidróxidos de cobre; Esta é a razão pela qual a Estátua da Liberdade é vista com aquela cor esverdeada.
Os fluidos corrosivos são: ácido clorídrico e gás em todas as concentrações, ácido sulfúrico até 90%, ácido fluorídrico até 60%, todas as concentrações de ácido fosfórico, remoção de ácido em estações de tratamento de superfície, eletrólitos utilizados na indústria de mineração, ácidos mistos, hidrocarbonetos clorados e catalisadores como cloreto de alumínio.
Os metais líquidos atacam os sólidos em seus pontos de energia mais críticos, como os limites dos grãos, o que eventualmente gerará diversas trincas.
Consiste na separação de sólidos de uma liga. A corrosão grafítica do ferro fundido cinzento ocorre quando o ferro é diluído seletivamente em água ou solo, liberando incrustações de grafite e um produto de corrosão, causando vazamentos ou falhas na tubulação.
Os materiais cerâmicos refratários usados para conter metal fundido durante a fusão e o refino podem ser dissolvidos pela escória causada na superfície do metal.
Os plásticos são considerados resistentes à corrosão; por exemplo, Teflon e Viton") são alguns dos materiais mais resistentes. Eles resistem a muitos ácidos, bases e líquidos orgânicos, mas existem alguns solventes que são agressivos aos termoplásticos; ou seja, as moléculas menores do solvente separam as cadeias dos plásticos, causando inchaço que causa rachaduras. Solventes como benzeno e tolueno tendem a corroer os plásticos pela dissolução química de suas moléculas, especialmente aquelas como polietileno e poliestireno. Portanto, esses líquidos devem ser armazenados em metal ou recipientes de vidro.
Tipos de corrosão eletroquímica
Ocorrem quando dois metais ou ligas, como cobre e ferro, formam uma célula eletrolítica. Também chamado de ataque de depósito ou corrosão em fendas. É produzido em pequenas cavidades formadas pelo contato entre uma peça metálica igual ou diferente da primeira, ou um elemento não metálico. Refere-se à tendência da corrosão de se acumular mais rapidamente nas fissuras e fendas de um edifício ou veículo ou nas juntas estruturais. É a deterioração de partes de uma superfície metálica em diferentes taxas, devido ao contato de partes da superfície com diferentes concentrações do mesmo eletrólito. Em outras palavras, a deterioração num ponto é mais rápida do que em outro. Com o efeito de polarização dos elementos da liga e as concentrações do eletrólito, a série fem pode não dizer qual região será corroída e qual será protegida.
A corrosão sob tensão ocorre devido à ação galvânica, mas pode ocorrer devido à filtração de impurezas no final de uma fissura existente. A falha ocorre como resultado de corrosão e tensão aplicada; Com esforços maiores, o tempo necessário para a falha é reduzido.
Este tipo de corrosão geralmente ocorre em superfícies expostas ao oxigênio diatômico dissolvido na água ou no ar; É favorecido por altas temperaturas e altas pressões (exemplo: caldeiras a vapor). A corrosão em máquinas térmicas (caldeiras a vapor) representa uma perda constante de desempenho e vida útil da instalação.
É um dos tipos de corrosão eletroquímica. Alguns microrganismos são capazes de causar corrosão em superfícies metálicas submersas. A biodiversidade que está presente neste tipo de corrosão será:.
• - Bactérias.
• - Algas.
• - Fungo.
Foram identificadas algumas espécies dependentes de hidrogênio que utilizam o hidrogênio dissolvido da água em seus processos metabólicos, causando uma diferença de potencial no meio circundante. Sua ação está associada à corrosão de oxigênio ou à presença de sulfeto de hidrogênio no meio. Neste caso, as ferrobactérias são classificadas"). É essencial que o meio tenha a presença de água. As bactérias podem viver em uma faixa de pH de 0 a 10; essa faixa não implica que em um pH de 11 nenhuma bactéria possa existir.
O oxigênio presente em um tubo, por exemplo, é exposto a diferentes pressões parciais do tubo. Ou seja, uma superfície fica mais arejada que outra próxima e forma-se uma pilha. A área sujeita a menor aeração (menor pressão parcial) atua como ânodo e aquela com maior presença de oxigênio (maior pressão) atua como cátodo e a migração de elétrons é estabelecida, formando óxido em uma e reduzindo na outra parte da célula. Este tipo de corrosão é comum em superfícies muito irregulares onde ocorrem bloqueios de oxigênio.
É o mais comum de todos e se estabelece quando dois metais diferentes atuam como ânodo e o outro como cátodo. Aquilo que tiver o potencial de redução mais negativo procederá como uma oxidação e, vice-versa, aquele metal ou espécie química que apresentar um potencial de redução mais positivo procederá como uma redução. Este par de metais constitui a chamada célula galvânica. Onde a espécie que está oxidada (ânodo) cede seus elétrons e a espécie que está reduzida (cátodo) aceita os elétrons.
Ocorre em ligas metálicas, devido a imperfeições da liga.
Também chamado de efeito Evans. Ocorre em superfícies planas, em locais úmidos e sujos. O depósito de sujeira provoca, na presença de umidade, a existência de um ambiente com maior carga eletronegativa.
Exemplos de corrosão na vida diária
máquina de lavar automática
Quando a corrosão aparece, por vezes é perceptível, mas no caso da máquina de lavar automática percebemos que pode haver um problema de corrosão quando esta faz alguns ruídos estranhos. Ao verificar e esvaziar o tambor, podemos nos surpreender ao descobrir que ele apresenta uma rachadura. Não havia nenhum vestígio de ferrugem; apenas ruídos estranhos.
O tambor, apesar de ser de aço inoxidável, pode sofrer um certo tipo de corrosão, conhecida pelos especialistas como corrosão fissurante devido aos danos causados.
Este tipo de corrosão, muito localizada numa determinada área do tambor da máquina de lavar, é especialmente insidiosa e preocupante porque não se percebe a sua existência até que ocorra a falha.[1].
construções de concreto
Em construções de concreto como pontes, podemos observar os efeitos da corrosão devido ao aparecimento de manchas de ferrugem na superfície da estrutura. Outros exemplos poderiam ser um estacionamento subterrâneo, uma ponte ou postes de linhas de distribuição de energia. Essas estruturas são reforçadas internamente com hastes de aço, que são revestidas com concreto.
O concreto é uma mistura que, devido ao seu alto valor de pH, é compatível com o aço. O mesmo concreto em suas características possui porosidades por onde o oxigênio e a água do ambiente externo podem infiltrar, iniciando assim a corrosão da estrutura. Quando a estrutura de concreto está em contato frequente com água contendo íons cloreto (água do mar), através da porosidade do próprio concreto ela pode atingir as hastes de aço. A ferrugem que se forma como resultado do processo de corrosão no aço, por um lado, reduz a seção original da haste e, por outro lado, faz com que se perca a adesão inicial desejada entre o aço e o concreto.
À medida que o processo de corrosão continua, são observadas fissuras no concreto e posteriormente aparecem manchas na superfície. Isso não acontece apenas em ambientes próximos ao mar devido ao sal da água do mar; também em cidades industrializadas devido ao dióxido de enxofre ou dióxido de enxofre, proveniente de indústrias que queimam diesel (combustível) e escapamentos de automóveis, entre outros.[1].
Recipientes metálicos para conservas
Nas latas, quando armazenadas por um longo período de tempo, podemos observar que elas ficam abauladas e seu brilho metálico mudou para um aspecto opaco da superfície.
Esta deformação protuberante é devida ao acúmulo de gás hidrogênio e é uma manifestação extrema de corrosão. Indica que a vida útil da reserva terminou.
Os materiais mais utilizados para o fabrico de recipientes são o alumínio, a folha-de-flandres e a folha cromada, embora a folha-de-flandres continue a ser o material mais utilizado.
A corrosão da folha-de-flandres por alimentos embalados é um processo eletroquímico devido à estrutura do material que possui diversas camadas, que por sua vez em contato com o alimento que funciona como eletrólito formam uma célula galvânica. Uma contribuição adicional da corrosão para este sistema é o cordão de solda.[1].
Proteção contra corrosão
Projeto
O dimensionamento das estruturas pode parecer de pouca importância, mas pode ser implementado para isolar as superfícies do ambiente.
Os revestimentos
Estes são usados para isolar as regiões sinódica (anódica) e catódica e evitar a difusão de oxigênio ou vapor de água, que são a principal fonte que inicia a corrosão ou oxidação. A oxidação ocorre em locais úmidos, mas existem métodos para evitar que o metal enferruje, como uma camada de tinta.
Escolha do material
A primeira ideia é escolher um material que não corroa no ambiente considerado. Podem ser utilizados aços inoxidáveis, alumínio, cerâmica, polímeros (plásticos), FRP, etc. A escolha também deve levar em consideração as restrições da aplicação (massa da peça, resistência à deformação, calor, capacidade de condução elétrica, etc.).
Deve-se lembrar que não existem materiais absolutamente inoxidáveis; Até o alumínio pode corroer.
Na concepção devem ser evitadas zonas de confinamento, contactos entre diferentes materiais e heterogeneidades em geral.
Também é preciso antecipar a importância da corrosão e o tempo em que a peça deverá ser trocada (manutenção preventiva).
Domínio do meio ambiente
Ao trabalhar num ambiente fechado (por exemplo, um circuito fechado de água), os parâmetros que influenciam a corrosão podem ser controlados; composição química (principalmente acidez), temperatura, pressão... Podem ser adicionados produtos chamados "inibidores de corrosão". Um inibidor de corrosão é uma substância que, adicionada a um determinado meio, reduz significativamente a taxa de corrosão. As substâncias utilizadas dependem tanto do metal a ser protegido quanto do meio, e um inibidor que funciona bem em um determinado sistema pode até acelerar a corrosão em outro sistema.
Inibidores de corrosão
É a transferência de produtos físicos que são adicionados a uma solução eletrolítica para a superfície do ânodo ou cátodo, que produz polarização.
Os inibidores de corrosão são produtos que atuam formando filmes na superfície do metal, como molibdatos, fosfatos ou etanolaminas, ou entregando seus elétrons ao meio. Em geral, os inibidores deste tipo são azóis modificados, que atuam sinergicamente com outros inibidores como nitritos, fosfatos e silicatos. A química dos inibidores ainda não está totalmente desenvolvida. Sua utilização é na área de sistemas de refrigeração ou dissipadores de calor, como radiadores, torres de resfriamento, caldeiras e chillers. O uso de etanolaminas é típico em alguns combustíveis para proteger sistemas de contenção (como tubulações e tanques). Muito trabalho tem sido feito sobre inibidores de corrosão como alternativas viáveis para reduzir a taxa de corrosão na indústria. Extensos estudos sobre CI e sobre os fatores que governam sua eficiência foram realizados nos últimos 20 anos. Vão desde os mais simples, que eram de tentativa e erro, até os mais modernos, que propõem a seleção do inibidor através de cálculos teóricos.
Métodos de proteção preventiva
Antes de realizar a proteção, deve-se preparar a superfície metálica, limpando-a de materiais estranhos (limpeza e desengorduramento). Também a adição de substâncias que impeçam a passagem de oxigênio, água, etc.; Por exemplo, a tinta evita a corrosão.
• - Corrosão galvânica.
• - Corrosão por erosão.
• - Tinta anticorrosiva.
• - Substância corrosiva.
• - Proteção catódica.
• - [ASM96]: Corrosão 5, vol. 13 do ASM Handbook, ASM International (American Society for Materials), 1996.
• - [Ben62]: L'Oxydation des métaux, J. Bénard et al., Gauthier-Villars, 1962.
• - [Kof88]: Corrosão de alta temperatura em superfícies metálicas, P. Kofstad, Elsevier, 1988.
• - [Lan93]: Corrosion et chimie de superfícies des métaux, D. Landolt, vol. 12 do Traité des matériaux, Presses Polytechniques et Universitaires Romandes, 1993.
• - [Now92]: Difusão em Sólidos e Oxidação de Metais em Alta Temperatura, J. Nowotny, Trans Tech Publications, 1992.
• - [Phi98]: Métallurgie: du minerai au matériau, J. Philibert et al., Masson, 1998.
• - O Wikimedia Commons hospeda uma categoria multimídia sobre corrosão.