1. Centro Universitário Metodista Isabela Hendrix – IMIH
Disciplina - Química Geral e Inorgânica
Professor – Wellington Marcos
Meios Corrosivos
Wellington.silva@metodistademinas.com.br
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2. Meios Corrosivos
o Os meios corrosivos mais freqüentemente encontrados
são:
Atmosfera;
Águas naturais;
Solo;
Produtos químicos;
Alimentos, substâncias fundidas, solventes orgânicos,
madeira e plásticos.
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3. Meios Corrosivos
o Atmosfera
• A corrosão atmosférica é provocada por:
por:
→ Poluentes – óxidos de enxofre, óxidos de nitrogênio, ozônio e
particulados;
particulados;
→ Umidade relativa;
relativa;
1.
Corrosão atmosférica seca – Ocorre em atmosfera isenta de
umidade, devido a presença de H2S.
2. Corrosão atmosférica úmida – Ocorre em atmosfera com umidade
relativa menor que 100 %.
3. Corrosão atmosférica molhada – Ocorre em atmosfera com umidade
relativa próxima de 100 %. Forma-se um eletrólito na superfície.
Formasuperfície.
→ Outros Fatores – Temperatura, direção dos ventos e radiação
ultravioleta.
ultravioleta.
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4. o Atmosfera
Particulado vermelho de
óxido de ferro
Meios Corrosivos
Poluente atmosférico contendo
particulados, como fuligem de carbono
e óxidos de enxofre, SO2 e SO3
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5. Meios Corrosivos
o Atmosfera
o Substâncias Poluentes
Material Particulado
→ Adsorve os óxidos presentes na atmosférica e provoca a corrosão
localizada;
localizada;
→ Materiais inerte (carvão) – Podem reter gases corrosivos retidos na
atmosfera.
atmosfera.
→ Sais (eletrólitos) provenientes de gases presentes na atmosfera
2NH3 + SO2 + H2O + 1/2O2 → (NH4)2SO4
NaCl e MgCl2 - Atmosfera marinhas
→ Material metálico – Se o material for diferente daquele da superfície
em que estiver depositado, poderá ocorrer a corrosão galvânica.
galvânica.
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6. Meios Corrosivos
o Atmosfera
o Substâncias Poluentes
Gases
Áreas industriais
→ CO, CO2, O3, SO2, SO3, NO, NO2, H2S, NH3, HCl, H2F2 e Cl2
HCl,
→ CO, CO2 – São provenientes da queima de combustíveis. Estes gases
combustíveis.
na presença de umidade provocam a carbonatação do concreto.
concreto.
→ O3 – Provoca a perda da elasticidade de materiais como o borracha;
borracha;
→ SO2, SO3 – São gases provenientes de processos industriais e da
queima de combustíveis. Na presença de umidade formam o ácido
combustíveis.
sulfuroso e sulfúrico (chuvas ácidas).
ácidas).
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7. Meios Corrosivos
o Atmosfera
o Substâncias Poluentes
Gases
→ NO, NO2 – Provenientes da queima de combustíveis. Estes óxidos
combustíveis.
combinam como oxigênio do ar e forma o ácido nítrico (Chuva ácida).
ácida).
→ H2S – Ocorre em atmosferas próximas as refinarias, mangues e
pântanos.
pântanos. Provoca o escurecimento em materiais de cobre e decompõe
revestimentos à base de zarcão.
zarcão.
→ NH3 – Ocorre em atmosferas vizinhas às fábricas de ácido nítrico e
fertilizantes, Deve-se evitar nestas regiões a presença de materiais de
Devecobre.
cobre.
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8. Meios Corrosivos
o Atmosfera
o Substâncias Poluentes
Gases
→ HCl – Ocorre próximo às fábricas de PVC. O cloreto de vinila em
PVC.
contato com a umidade forma ácido clorídrico.
clorídrico.
→ H2F2 – Ocorre próximo às fábricas de fertilizantes.
fertilizantes.
→ Cl2 – Ocorre próximo às fábricas de NaOH (soda cáustica), estações
de tratamento de água (controle microbiológico) e fábricas de celulose.
celulose.
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9. Meios Corrosivos
o Atmosfera
Tubos aparecendo a fibra de
vidro devido à deterioração
por radiações solares
Estruturas de concreto e aço
patinável já expostas durante
cerca de 10 anos
Estátua com a
característica pátina
esverdeada, de sais de
cobre, devida à atmosfera
salina.
Monumento aos Açorianos, em aço patinável – Porto Alegre, R.S.
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10. Meios Corrosivos
o Atmosfera
o Outros Fatores
Temperatura
→ Se for elevada, diminuirá a condensação de vapor d’água na
superfície metálica e a adsorção de gases, minimizando a corrosão.
corrosão.
Ventos
→ Arrastam para as superfícies metálicas poluentes e névoa salina.
salina.
Raios ultravioleta
→ Provoca a calcinação em película à base de tinta, de epóxi e em
plásticos.
plásticos.
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11. Meios Corrosivos
o Atmosfera
o Ferro
→ Na maioria dos casos o Fe sofre corrosão pelos poluentes formados
pelos óxidos de enxofre e nitrogênio.
nitrogênio.
Reações
2Fe + 2H2SO3 → FeS + FeSO4 + 2H2O
FeSO
2Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2
FeSO
2Fe + 2H2SO4 + O2 → 2FeSO4 + 2H2O
2FeSO
2FeSO
2FeSO4 + 1/2O2 + FeSO4 → Fe2(SO4)3 + H2O
FeSO
(SO
Hidrólise
FeSO
FeSO4 + 2H2O → Fe(OH)3 + H2SO4
Fe2(SO4)3 + 6O2 → Fe(OH)3 + 3H2SO4
(SO
3H
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12. Meios Corrosivos
o Atmosfera
o Ferro
→ Em atmosferas marinhas onde a concentração de sais é alta, temos:
temos:
Reações
Fe + 3Cl- → FeCl3
Hidrólise
FeCl3 + 3H2O → Fe2O3 + HCl
Fe2(SO4)3 + 6O2 → Fe(OH)3 + 3H2SO4
(SO
3H
o Aço Patinável
• São aços que se recobrem com uma resistente camada de
ferrugem.
ferrugem.
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13. Meios Corrosivos
o Atmosfera
o Zinco
→ É muito utilizado em componentes de linhas de transmissão e de
telefonia, em eletrodutos e em silos. O Zn sofre corrosão pelos
silos.
poluentes formados pelos óxidos de enxofre e nitrogênio.
nitrogênio.
Reações
Zn + SO2 + O2 → ZnSO4
2Zn + 2SO2 + O2 → 2ZnSO3
3Zn + SO2 + → ZnS + 2ZnO
ZnO + SO2 → ZnSO3
ZnO + SO2 + 1/2O2 → ZnSO4
Zn(OH)2 + SO2 + 1/2O2 → ZnSO4 + H2O
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14. Meios Corrosivos
o Atmosfera
o Alumínio
→ É muito utilizado na forma de chapas, para cobertura ou tapamento
lateral
de
estruturas
tubulares
e
de
componentes
anodizados
principalmente na construção civil.
civil.
→ Em atmosferas ácidas a camada de Al2O3 é solubilizada formando
AlCl3.
→ Em atmosferas marinhas ocorre a corrosão por aeração diferencial
com a formação de pites.
pites.
→ Na construção civil deve-se evitar o contato do alumínio com a
deveargamassa de cimento úmido (pH = 13)
13)
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15. Meios Corrosivos
o Atmosfera
o Alumínio
→ Na fixação do alumínio deve-se evitar materiais que sejam catódicos
deveem relação ao alumínio como o cobre e suas ligas. (corrosão Galvânica)
ligas.
o Cobre
→ O cobre e sua ligas, como o latão (Cu/Zn) e o bronze (Sn) sofrem
corrosão atmosférica. Estas ligas são empregadas em instalações
atmosférica.
elétricas e monumentos ou esculturas.
esculturas.
→ Em atmosferas pouco oxidantes estas ligas possuem coloração
castanha, formando uma camada protetora de óxido de cobre.
cobre.
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16. Meios Corrosivos
o Atmosfera
o Cobre
→ Na presença de umidade e CO2 apresenta uma coloração esverdeada
→ Sofre corrosão pelos poluentes formados pelos óxidos de enxofre
NH3 e H2S.
Reações
2Cu2O + SO2 + 3/2O2 + 3H2O → CuSO4 . 3Cu(OH)3
Cu2O + H2S → Cu2S + H2O
CuO + H2S → CuS + H2O
Cu + 1/2O2 + H2S → CuS + H2O
Cu + 4NH3 1/2O2 + H2O → Cu(NH3)4(OH)2
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17. Meios Corrosivos
o Solo
É um dos meios corrosivos mais complexos para se determinar
previamente sua ação agressiva em materiais metálicos.
metálicos.
o Há várias tubulações e tanques de armazenamento de combustíveis;
combustíveis;
o A corrosão desses materiais no solo é influenciada por:
por:
1.
Tomada de amostra – Variabilidade
2. Características Físico-Químicas
Físico3. Condições Microbiológicas
4. Condições operacionais
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18. Meios Corrosivos
o Solo
o Tomada de Amostra – Variabilidade
→ É a coleta de amostras e a definição dos parâmetros para análise do
solo.
solo.
Aeração, umidade e pH;
pH;
Potencial de oxirredução, micro-organismos;
oxirredução, micro-organismos;
Heterogeneidades (Ao longo do percurso)
o Características Físico-Químicas
Físico→ Influi diretamente na ação corrosiva.
corrosiva.
Presença de água, sais solúveis e gases (áreas catódicas e anódicas);
anódicas)
pH ácido
Resistividade elétrica e potencial de oxirredução
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19. Meios Corrosivos
o Solo
o Condições Microbiológicas
→ A presença acentuada de microorganismos aneróbicos e aeróbicos no
solo influenciam na:
na:
Velocidade das reações anódicas e catódicas;
catódicas;
resistência das películas, existentes na superfície metálica;
metálica;
Reações
4Fe + 2H2O +SO42- + 2H2CO3 → 3Fe(OH)2 + FeS + 2HCO3Presença de Bactérias anaeróbicas redutoras de fosfato
3S + 3O2 + 2H2O → 2H2SO4
4FeS + 9O2 + 4H2O → 4H2SO4 + 2Fe2O3
Presença de Bactérias aeróbicas oxidantes de enxofre
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20. Meios Corrosivos
o Solo
o Condições Operacionais
o Proteção de Tubulações
Revestimentos – Asfalto reforçado com lã de vidro, resina epóxi,
polietileno e fita plástica.
plástica.
Proteção catódica com anodos de sacrifício (magnésio).
(magnésio).
Utilização de outros materiais como PVC, PRFV (Plástico reforçado
com fibra de vidro).
vidro).
Colocação de tubulações aéreas.
aéreas.
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21. Meios Corrosivos
o Produtos Químicos
o Neste processo corrosivo é levado em consideração:
consideração:
A pureza do metal
Natureza da superfície metálica
Pureza e concentração do produto químico
Exemplos
• O Cl2 líquido ou gasoso, em ausência de água, podem ser armazenados
em cilindros de aço-carbono.
aço-carbono.
• Produtos alcalinos como o NaOH podem ser armazenados em cilindros
de aço-carbono.
aço-carbono.
• Ácido Fluorídrico deve ser armazenado em frascos de materiais
poliméricos.
poliméricos.
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22. Meios Corrosivos
o Alimentos
o O efeito corrosivo dos alimentos está ligado a formação de possíveis
sais metálicos tóxicos.
tóxicos.
o Na maioria dos casos, as embalagens alimentícias são compostas por
folhas de flandres (Aço revestido com estanho) e possuem solda de liga
formada por chumbo-estanho.
chumbo-estanho.
o O ataque na região da solda provoca a sua corrosão que contamina o
alimento com chumbo.
chumbo.
o Geralmente estas embalagens são revestidas de resina.
resina.
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23. Meios Corrosivos
o Solventes Orgânicos
o São formados por ligações covalentes (não são eletrólitos)
o A corrosão originada por estes solventes estão relacionadas à
presença de impurezas (geralmente vapor de água de material
particulado).
particulado).
Exemplo
• No transporte do petróleo do poço a refinaria é identificado a
presença de água (salina) e material particulado com areia.
areia.
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24. Meios Corrosivos
o Madeiras e Polímeros
o Madeira
→ Pode emitir vapores corrosivos, geralmente constituídos de ácido
acético, ácido fórmico, ácidos propiônico e butírico provenientes da
hidrólise de substâncias orgânicas.
orgânicas.
→ Para evitar o processo corrosivo a madeira é imunizada (geralmente
com sais de cobre).
cobre).
→ Algumas causas da corrosão de metais como o alumínio é provocada
pelo contato do metal com a madeira podre.
podre.
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25. Meios Corrosivos
o Madeiras e Polímeros
o Polímeros
→ Pode-se ter a formação de vapores corrosivos originados a partir da
Podedecomposição térmica ou microbiológica.
microbiológica.
→ Plásticos contendo produtos halogenados formam os produtos mais
corrosivos.
corrosivos.
Exemplos
PVC – Aquecido entre 70 e 80 oC desprende HCl
PVC – Sofre ação da radiação UV desprendendo HCl
PolitetrafluoretilenoPolitetrafluoretileno-Teflon – Aquecido acima de 350 oC desprende HF
Borracha clorada – Exposta a radiação UV ou aquecida desprende HCl
Plásticos contendo Nitrogênio – Desprende amônia quando aquecidos
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