Corrosão

    Corrosão de metais
Protecção contra a corrosão



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Corrosão de metais




A oxidação dos metais pela acção conjunta de
diversas substâncias existentes no meio
ambiente, em especial os ácidos e o oxigénio, é
vulgarmente conhecida por corrosão.




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Oxidação de metais por ácidos

 A chuva ácida é, como se referiu anteriormente, capaz de
 corroer o ferro, causando prejuízos incalculáveis em
 muitas estruturas metálicas e objectos feitos em ferro.




A corrosão do ferro e mais alguns metais pelos ácidos
é uma reacção de oxidação-redução, em que o
redutor é o metal e o oxidante é o H3O+ (aq).




                                                        3
Se, por exemplo, se mergulha um prego (de ferro) num
  gobelé contendo uma solução de ácido sulfúrico 1:2 (1
  parte de H2SO4 concentrado e 2 partes de água),
  começam-se a formar, imediatamente, pequenas bolhas
  à superfície do prego e este vai sendo gradualmente
  corroído.


   As bolhas que se formam são de hidrogénio e o ferro está
   a ser corroído, porque se está a transformar em catião
   ferro(II).


Fe (s) + 2 H3O+ (aq) → Fe2+ (aq) + H2 (g)+ 2 H2O (l)
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A formação de ferrugem
O enferrujamento, um outro exemplo de corrosão, é a forma mais
vulgar de corrosão do ferro e das suas ligas.


 Sob o ponto de vista químico, a ferrugem é o óxido de ferro(III)
 hidratado, Fe2O3.xH2O, um composto que só se forma se também
 existir água.



Embora a corrosão do ferro seja um fenómeno electroquímico
complicado, pode ser explicada de uma forma simplificada como
um processo que ocorre em duas fases.




                                                                    5
Numa primeira fase, o oxigénio
                           oxida o ferro a catião ferro(II),
                           em especial se o meio for ácido;
                           numa segunda fase, o catião
                           ferro(II) é oxidado a catião
                           ferro(III):


1.° Fase:
2 Fe (s) + O2 (g) + 4 H3O+ (aq) → 2 Fe2+ (aq) + 6 H2O (l)


2.° Fase:
4 Fe2+ (aq) + O2 (g) + 12 H2O (l) → 2 Fe2O3 (s) + 8 H3O+ (aq)

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A ferrugem, em vez de ficar agarrada
ao ferro, solta-se, deixando uma nova
porção de ferro livre para ser oxidada.


É por isso que basta uma pequena
picada de ferrugem para que o
enferrujamento     se    expanda
rapidamente.
                                          7
Formas de evitar ou minorar a corrosão de metais



Há muitos aspectos negativos associados à corrosão,
como, por exemplo, o mau aspecto das peças corroídas,
o enfraquecimento das estruturas metálicas corroídas,
que pode originar problemas de segurança, os elevados
custos e, por vezes, as dificuldades associadas à
substituição das partes corroídas.




                                                        8
Revestimentos
Como na maioria dos processos de corrosão é preciso que haja
contacto do metal com água e oxigénio, um método eficaz de
diminuir a corrosão consiste na aplicação de revestimentos que
impeçam esse contacto.

                        Por exemplo, a pintura dos
                        automóveis, para além de melhorar
                        o aspecto, evita a formação de
                        ferrugem.

                        Contudo é preciso muito cuidado: se
                        houver um pequeno dano na
                        pintura, a corrosão pode começar
                        nesse local e alastrar por baixo da
                        própria tinta, só sendo detectada
                        quando os danos já são muito
                        grandes.                          9
Galvanização
A galvanização é um processo electroquímico em que se faz
o revestimento da peça a proteger com uma fina camada de
um metal, em geral o zinco.

Como o zinco é um redutor relativamente forte, é atacado
pelo oxigénio atmosférico e acaba por se transformar em
carbonato de zinco, um sólido muito estável que forma uma
película que recobre o próprio zinco, de uma forma idêntica à
da protecção anódica.




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Protecção anódica
  Na protecção anódica o metal é intencionalmente oxidado, em condições
  cuidadosamente controladas, para que se forme uma camada fina e aderente de
  óxido na sua superfície.


                                                   É o caso do estanho, do magnésio e do
                                                   alumínio, que em contacto com o ar ficam
                                                   cobertos com uma camada dos próprios
                                                   óxidos, insolúveis em água e aderentes à
                                                   superfície do metal, funcionando como uma
                                                   película protectora que impede a corrosão.



                                                            Por exemplo, no caso do alumínio:
                                                            4 Al (s) + 3 O2 (g) → 2 Al2O3 (s)




http://www.motoesporte.com.br/colaborador/dragespelho.jpg
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Protecção catódica
Neste tipo de procedimento, a protecção é feita por outro metal, que seja
mais facilmente corrosível que o metal que se quer proteger, isto é, um
metal que seja mais redutor.

Por exemplo, no caso de se querer evitar a corrosão de um tubo de ferro,
pode-se colocar um fio de zinco ao longo do tubo e em contacto com ele.
Como o zinco é um redutor mais forte do que o ferro, se surgirem condições
oxidantes que propiciem a corrosão (humidade, acidez, oxigénio), é o fio de
zinco que é corroído e não o tubo de ferro.




                                                            A protecção catódica é muito
                                                            utilizada para a protecção de
                                                            tubagens, recipientes diversos e
                                                            tanques de navios.

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                  http://www.sodoca.pt/fotos/proteccao_catodica/proteccao_catodica.gif

Corrosão

  • 1.
    Corrosão Corrosão de metais Protecção contra a corrosão 1
  • 2.
    Corrosão de metais Aoxidação dos metais pela acção conjunta de diversas substâncias existentes no meio ambiente, em especial os ácidos e o oxigénio, é vulgarmente conhecida por corrosão. 2
  • 3.
    Oxidação de metaispor ácidos A chuva ácida é, como se referiu anteriormente, capaz de corroer o ferro, causando prejuízos incalculáveis em muitas estruturas metálicas e objectos feitos em ferro. A corrosão do ferro e mais alguns metais pelos ácidos é uma reacção de oxidação-redução, em que o redutor é o metal e o oxidante é o H3O+ (aq). 3
  • 4.
    Se, por exemplo,se mergulha um prego (de ferro) num gobelé contendo uma solução de ácido sulfúrico 1:2 (1 parte de H2SO4 concentrado e 2 partes de água), começam-se a formar, imediatamente, pequenas bolhas à superfície do prego e este vai sendo gradualmente corroído. As bolhas que se formam são de hidrogénio e o ferro está a ser corroído, porque se está a transformar em catião ferro(II). Fe (s) + 2 H3O+ (aq) → Fe2+ (aq) + H2 (g)+ 2 H2O (l) 4
  • 5.
    A formação deferrugem O enferrujamento, um outro exemplo de corrosão, é a forma mais vulgar de corrosão do ferro e das suas ligas. Sob o ponto de vista químico, a ferrugem é o óxido de ferro(III) hidratado, Fe2O3.xH2O, um composto que só se forma se também existir água. Embora a corrosão do ferro seja um fenómeno electroquímico complicado, pode ser explicada de uma forma simplificada como um processo que ocorre em duas fases. 5
  • 6.
    Numa primeira fase,o oxigénio oxida o ferro a catião ferro(II), em especial se o meio for ácido; numa segunda fase, o catião ferro(II) é oxidado a catião ferro(III): 1.° Fase: 2 Fe (s) + O2 (g) + 4 H3O+ (aq) → 2 Fe2+ (aq) + 6 H2O (l) 2.° Fase: 4 Fe2+ (aq) + O2 (g) + 12 H2O (l) → 2 Fe2O3 (s) + 8 H3O+ (aq) 6
  • 7.
    A ferrugem, emvez de ficar agarrada ao ferro, solta-se, deixando uma nova porção de ferro livre para ser oxidada. É por isso que basta uma pequena picada de ferrugem para que o enferrujamento se expanda rapidamente. 7
  • 8.
    Formas de evitarou minorar a corrosão de metais Há muitos aspectos negativos associados à corrosão, como, por exemplo, o mau aspecto das peças corroídas, o enfraquecimento das estruturas metálicas corroídas, que pode originar problemas de segurança, os elevados custos e, por vezes, as dificuldades associadas à substituição das partes corroídas. 8
  • 9.
    Revestimentos Como na maioriados processos de corrosão é preciso que haja contacto do metal com água e oxigénio, um método eficaz de diminuir a corrosão consiste na aplicação de revestimentos que impeçam esse contacto. Por exemplo, a pintura dos automóveis, para além de melhorar o aspecto, evita a formação de ferrugem. Contudo é preciso muito cuidado: se houver um pequeno dano na pintura, a corrosão pode começar nesse local e alastrar por baixo da própria tinta, só sendo detectada quando os danos já são muito grandes. 9
  • 10.
    Galvanização A galvanização éum processo electroquímico em que se faz o revestimento da peça a proteger com uma fina camada de um metal, em geral o zinco. Como o zinco é um redutor relativamente forte, é atacado pelo oxigénio atmosférico e acaba por se transformar em carbonato de zinco, um sólido muito estável que forma uma película que recobre o próprio zinco, de uma forma idêntica à da protecção anódica. 10
  • 11.
    Protecção anódica Na protecção anódica o metal é intencionalmente oxidado, em condições cuidadosamente controladas, para que se forme uma camada fina e aderente de óxido na sua superfície. É o caso do estanho, do magnésio e do alumínio, que em contacto com o ar ficam cobertos com uma camada dos próprios óxidos, insolúveis em água e aderentes à superfície do metal, funcionando como uma película protectora que impede a corrosão. Por exemplo, no caso do alumínio: 4 Al (s) + 3 O2 (g) → 2 Al2O3 (s) http://www.motoesporte.com.br/colaborador/dragespelho.jpg 11
  • 12.
    Protecção catódica Neste tipode procedimento, a protecção é feita por outro metal, que seja mais facilmente corrosível que o metal que se quer proteger, isto é, um metal que seja mais redutor. Por exemplo, no caso de se querer evitar a corrosão de um tubo de ferro, pode-se colocar um fio de zinco ao longo do tubo e em contacto com ele. Como o zinco é um redutor mais forte do que o ferro, se surgirem condições oxidantes que propiciem a corrosão (humidade, acidez, oxigénio), é o fio de zinco que é corroído e não o tubo de ferro. A protecção catódica é muito utilizada para a protecção de tubagens, recipientes diversos e tanques de navios. 12 http://www.sodoca.pt/fotos/proteccao_catodica/proteccao_catodica.gif