Este documento descreve um estudo sobre a utilização da solução de ferricianeto de potássio para detectar contaminação em aço inoxidável. Os experimentos testaram amostras de aço inoxidável contaminadas com aço carbono, ferro metálico e outros aços inoxidáveis. A solução detectou contaminação por aço carbono em menos de 2 segundos e por ferro metálico em 10 segundos, mas também detectou contaminação por outros aços inoxidáveis.

1. Uso da solução de Ferricianeto de Potássio (Ferroxil) para
detectar contaminação no aço inoxidável por aço carbono.
Introdução
Contaminações dos aços inoxidáveis por aço carbono podem trazer danos
ao material com possível comprometimento da sua aplicação final. Uma
das formas mais usuais de detecção deste tipo de contaminação é através
do indicador químico “solução de ferricianeto de potássio”.
Nathalia Sampaio Travaglia M. Leite(1), Adolfo Kalergis N. Viana(2),
(1) Centro Universitário do Leste de Minas Gerais – Unileste
(2) Centro de Pesquisa, Aperam South America – Timóteo, MG – Brasil
Experimentos
Foram utilizadas amostras dos aços inoxidáveis 2304 (398A), 2205 (399B) e
430A. Os corpos de prova foram padronizados com uma dimensão de
50X50X1mm. Foram simulados: Contaminação por aço carbono;
contaminação por Fe metálico 99%; contaminação por Fe2O3; contaminação
por aço inoxidável 430A nos aços inoxidáveis 2304 e 2205. Em seguida a
solução de ferricianeto de potássio foi aplicada sobre os corpos de prova e
o tempo foi cronometrado.
Resultados e Discussão
A solução de ferricianeto de potássio é importante para a detecção de
presença de aço carbono, a solução reage com o Fe2+ formando:
Fe3[Fe(CN)6]2; substância de coloração azulada.
Os corpos de prova dos aços inoxidáveis 2304 (398A), 2205 (399B), 430A
contaminados com limalhas de aço carbono, apresentaram coloração
azulada em um tempo inferior a 2 segundos após a aplicação do teste de
ferricianeto de potássio, figura 1.
Conclusões
• Na presença de contaminação do aço inoxidável por aço carbono a
coloração azulada deverá ser revelada instantaneamente (t<2s).
• A solução de ferricianeto de potássio não detecta a presença de aço
carbono mas sim a formação de uma pilha galvânica em que a reação
anódica gera Fe2+, sendo assim a solução poderá ficar azulada mesmo
com contaminação por aço inoxidável.
Figura 3: Aço inoxidável 430A contaminado com pó de Fe2O3 após teste de ferricianeto de
potássio.
Figura 1: a) Aço inoxidável 2205 (399B); b) 2304 (398A); C) 430A. Todos após aplicação da solução
de ferricianeto de potássio.
O aço 2304 (398A) contaminado com pó de Fe metálico 99%, levou 10
segundos para reagir com a solução de ferricianeto de potássio e formar o
precipitado de coloração azulada, observado na figura 2.
Figura 2: Aço inoxidável 2304(398A) contaminado com pó de Fe metálico 99% após teste com a
solução de ferricianeto de potássio.
Devido tempo de reação com a limalha de aço carbono ser muito rápido foi
levantada a hipótese de a limalha reagir a solução de ferricianeto de
potássio mesmo sem a presença do aço inoxidável. Para averiguar esta
hipótese foi colocada uma pequena quantidade de limalhas sobre um papel
branco e aplicada a solução. Não foi observada nenhuma evidência de
coloração azulada, conforme observado na figura 4.
Figura 4: Limalhas de aço carbono sobre uma folha de papel com resíduos de ferricianeto de
potássio.
Os aços inoxidáveis 2304 (398A) e 2205 (399B) contaminados com limalhas
de aço inoxidável 430A apresentaram coloração azulada em um tempo
inferior a 2 segundos após a aplicação do teste de ferricianeto de potássio,
como mostrado na figura 5.
Figura 5: Aços inoxidáveis a) 2304 (398A), b) 2205 (399B), contaminados com limalhas de aço
inoxidável 430A após aplicação da solução de ferricianato de potássio.
O ferricianeto de potássio só forma o composto azulado com Fe2+ e não
com Fe3+. Esta informação é importante pois na norma ASTM 380M/380
comenta que ocorre reação da solução de ferricianeto de potássio com a
carepa porém com tempo indefinido e superior aos 15 segundos.
Bibliografia
1. ASTM-A380/A380M. (2013). Standard Practice for Cleaning, Descaling, and Passivation of Stainless Steel Parts,
Equipment, and Systems. 7. Philadelphia, USA: ASTM - American Society for Testing and Materials.
2. ASTM-A967. (2013). Standard Specification for Chemical Passivation Treatments for Stainless Steel Parts. 4-5.
Philadelphia, USA: ASTM - American Society for Testing and Materials.
3. Cheng, C. Q., Cao, T. S., Song, G. Y., *, J. Z., & Deng., D. W. (2015). Use of color change indicators to quantify
iron contamination on stainless steel C. Corrosion Engineering, Science and Technology , 346-354.
4. Gentil, V. (2007). Corrosão. Rio de Janeiro: LTC.
5. Testing and measuring procedures for measuring the quality of stainless steel (constructions) Avoid disputes
with your customer, know what you are supplying. . (2010). Vecom Technical Bulletin .
Como geralmente a sequência dos óxidos de uma carepa é de Fe2O3 na
camada mais externa, Fe3O4 no meio e FeO na camada mais interna, o
tempo maior para que a coloração azul seja alcançada está relacionado ao
tempo de permeação para que a solução alcance a camada de FeO, onde o
Fe apresentará NOX de 2+. Figura 3.
Objetivos
Avaliar a utilização da solução de ferricianeto de potássio na detecção de
contaminação do aço inoxidável por aço carbono e por outro aço
inoxidável.