Corrosão

INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO,
CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE MATO GROSSO.
CAMPUS FRONTEIRA OESTE /PONTES E
LACERDA– MT
Disciplina de Corrosão
Profº Adnaldo Brilhante

Corrosão
A palavra CORROSÃO provém da palavra latina CORRODERE, cujo
significado é destruir rapidamente deixando uma superfície irregular,
chega-se a essa conclusão quando se procura a tradução da palavra
corrodere:. CORRODERE
COR ROD ERE
CONSUMIR COMO RATO RAPIDAMENTE
O estudo da corrosão envolve conhecimento de vários campos entre os quais pode-
se destacar:
# Eletroquímica # Metalurgia
# Termodinâmica # Físico – química.

Conceito:
# PARA QUÍMICOS: A corrosão pode ser definida como um processo de
óxido-redução, provocado pela diferença de eletronegatividade dos
elementos químicos.
# PARA MÉDICOS: A corrosão é uma doença incurável onde a única
possibilidade é se pesquisar métodos de prolongar a vida do paciente (os
metais).
# PARA O POVO EM GERAL: Popularmente a corrosão é definida como um
processo de deterioração.
# PARA OS METALURGISTAS: Corrosão é a reversão do processo de
produção do metal.

PROCESSO FORÇADO
PROCESSO ESPONTÂNEO
MINÉRIO
ENERGIA METAL
+
METALURGIA
CORROSÃO
Para nós o conceito de corrosão é:
Corrosão é a deterioração das propriedades úteis de
um metal causado pela ação química ou eletroquímica do
meio ao qual o metal está exposto.

A deterioração dos metais pela corrosão pode causar perdas
chamadas diretas e indiretas.
• Perdas diretas.
• Perdas indiretas.
PAÍS ANO CUSTO EM BILHÕES
DE DÓLARES
CUSTO EVITÁVEL EM
%
USA 75 70 15
INGLATERRA 70 32 23
BRASIL 78 CR$ 140 BILHÕES 20
Comparação dos custos da corrosão feita por revistas
especializadas.
Os custos chamados evitáveis se referem a valores que poderiam ter sido
poupados pela aplicação das técnicas conhecidas de combate a corrosão ou
utilização de materiais mais apropriados.

CORROSÃO METÁLICA
A deterioração leva:
 Ao desgaste
 À variações químicas na composição
 À modificações estruturais
Em geral a corrosão é um processo espontâneo
O técnico deve:
 Saber como evitar condições de corrosão severa
 Proteger adequadamente os materiais contra a
corrosão

TIPOS DE PILHAS OU CÉLULAS
ELETROQUÍMICAS
 Pilha de corrosão formada por materiais de
natureza química diferente
 Pilha de corrosão formada pelo mesmo material,
mas de eletrólitos de concentração diferentes
 Pilha de corrosão formada pelo mesmo material
e mesmo eletrólito, porém com teores de gases
dissolvidos diferentes
 Pilha de corrosão de temperaturas diferentes

1. 1 – Pilha de corrosão formada por materiais de natureza química
diferente. É também conhecida como corrosão galvânica ou pilha
galvânica.
• A diferença de potencial que leva à corrosão
eletroquímica é devido ao contato de dois
materiais de natureza química diferente em
presença de um eletrólito.
• Exemplo: Uma peça de Cu e outra de Ferro em
contato com a água salgada. O Ferro tem maior
tendência de se oxidar que o Cu, então o Fe
sofrerá corrosão intensa.

FORMAÇÃO DE PARES GALVÂNICOS
Quanto mais separados na série galvânica, maior a ação
eletroquímica quando estiverem juntos.

MEIOS DE PREVENÇÃO CONTRA A
CORROSÃO GALVÂNICA
- Evitar contato metal-metal coloca-se entre os
mesmos um material não-condutor (isolante)
- Usar InibidoresUsa-se principalmente o
componente é usado em equipamentos químicos
onde haja líquido agressivo.

1.2 – PILHA ATIVA – PASSIVA
Alguns metais e ligas tendem a tornar-se
passivos devido à formação de uma película fina e
aderente de óxido ou outro composto insolúvel nas
suas superfícies. A passivação faz com que esses
materiais funcionem como áreas catódicas. Formam-
se, então, em pequenos pontos do metal ativo
(ânodos) circundados por grandes áreas de metal
passivo (cátodos).

1.3 – Pilha de ação local.
Os metais puros resistem melhor a ação dos
meios corrosivos ou a ataques ácidos, entretanto ao
se olha no microscópio vê-se microbolhas de
hidrogênio se desprendendo do metal. As impurezas
(ferro, carbono, cobre) normalmente presentes no
metal funcionavam como microcatodos, tornando o
metal puro como ânodo.

2.0 -Pilha de corrosão formada pelo mesmo
material, mas de eletrólitos de concentração
diferentes ou Pilha de concentração
Existem casos em que se têm materiais
metálicos de mesma natureza, mas que podem
originar uma diferença de potencial formando
pilhas e, ocasionando processos de corrosão. Isto
ocorre quando se tem um mesmo material metálico
em contato com diferentes concentrações de um
mesmo eletrólito ou em contato com o mesmo
eletrólito.

Pode-se fixar, então, a natureza elétrica dos
eletrodos:
# ÂNODO: o material que tiver imerso na solução
diluída
# CÁTODO: o material que tiver imerso na solução
mais concentrada.
2.1 – Pilha de concentração iônica
Pilha formada por material metálico de
mesma natureza, em contato com soluções de
diferentes concentrações.
Pode-se verificar que, diminuindo-se a concentração
dos íons Mn+ aumenta-se a tendência à perda de
elétrons.

Pilhas de concentração iônica.

2.2-Pilha de corrosão formada pelo mesmo material e
mesmo eletrólito, porém com teores de gases dissolvidos
diferentes
• É também chamada de corrosão por aeração
diferenciada.
• Observa-se que quando o oxigênio do ar tem acesso à
superfície úmida do metal a corrosão aumenta, sendo
MAIS INTENSA NA PARTE COM DEFICIÊNCIA
EM OXIGÊNIO.

Observa-se que quando o oxigênio do ar tem acesso à superfície
úmida do metal a corrosão aumenta, sendo mais intensa na parte com
deficiência em oxigênio.
No cátodo:
H2O + ½ O2 + 2 elétrons  2 (OH–) mais aerado
Os elétrons para a redução da água vêm das áreas deficientes em
oxigênio.
No ânodo: ocorre a oxidação do material nas áreas menos aeradas
Sujeiras, trincas, fissuras, etc. atuam como focos para a corrosão
(levando à corrosão localizada) porque são regiões menos aeradas. A
acumulação de sujeiras, óxidos (ferrugem) dificultam a passagem de
Oxigênio agravando a corrosão.
Pilha de corrosão Aerada

EXEMPLO: CORROSÃO DO FERRO POR AERAÇÃO
DIFERENCIADA.
Fe + Ar úmido (oxigênio mais água)
No ânodo: REGIÃO MENOS AERADA
Fe (s)  Fe+2 + 2 elétrons E= + 0,440 Volts
No cátodo: REGIÃO MAIS AERADA
H2O + ½ O2 + 2 elétrons  2 (OH-) E= + 0,401 Volts
Logo:
Fe+2 + 2 (OH-)  Fe(OH)2
• O Fe(OH)2 continua se oxidando e forma a ferrugem
2 Fe(OH)2 + ½ O2 + H2O  2 Fe(OH-)3 ou Fe2O3.H2O

3.0-Pilha de corrosão de temperaturas
diferentes
• Em geral, o aumento da temperatura aumenta
a velocidade de corrosão, porque aumenta a
difusão.
• Por outro lado, a temperatura também pode
diminuir a velocidade de corrosão através da
eliminação de gases, como O2 por exemplo.

No caso em que a diferença de potencial é proveniente de uma
fonte de energia externa temos a pilha eletrolítica, não sendo
necessário que os eletrodos sejam diferentes em sua natureza química.
O processo eletrolítico é um processo não espontâneo responsável pela
decomposição de uma substância por corrente elétrica.
An+ Bn- corrente A + B
elétrica
An+ + n é  A
Bn-  B + n é
A pilha ou célula eletrolítica que tem importância no estudo de
corrosão é aquela em que um dos eletrodos funciona como ânodo ativo,
isto é, perdendo elétrons e, por
3.0 – Pilha eletrolítica.

FORMAS DE CORROSÃO
A forma auxilia na determinação do mecanismo de corrosão
Uniforme a corrosão ocorre em toda a extensão da
superfície,
Por placas  forma-se placas com escavações,
Alveolar  produz sulcos de escavações semelhantes à
alvéolos (tem fundo arredondado e são rasos),
Puntiforme  ocorre a formação de pontos profundos
(pites),
Intergranular  ocorre entre grãos,
Intragranular  a corrosão ocorre nos grãos,
Filiforme  a corrosão ocorre na forma de finos
filamentos,
Por esfoliação a corrosão ocorre em diferentes
camadas.

PRINCIPAIS MEIOS CORROSIVOS
* Todos esses meios podem ter características ácidas,
básicas ou neutra e podem ser aeradas.
 Atmosfera (poeira, poluição, umidade, gases:CO, CO2,
SO2, H2S, NO2,...)
 Água (bactérias dispersas: corrosão microbiológica;
chuva ácida, etc.)
 Solo (acidez, porosidade)
 Produtos químicos,
 Alimentos.
 Um determinado meio pode ser extremamente
agressivo, sob o ponto de vista da corrosão, para
um determinado material e inofensivo para outro.

PRODUTOS DA CORROSÃO
• Muitas vezes os produtos da corrosão são requisitos
importantes na escolha dos material para determinada
aplicação.
• Alguns exemplos onde os produtos da corrosão são
importantes:
Os produtos de corrosão dos materiais usados para embalagens
na indústria alimentícia deve não ser tóxico como também não
pode alterar o sabor dos alimentos.
Pode ocorrer, devido a corrosão, a liberação de gases tóxicos
e inflamáveis (riscos de explosão)
Materiais para implantes de ossos humanos, implante dentário,
marcapassos, etc.

As principais reações na área catódica são:
As reações catódicas mais comuns nos processos corrosivos são "a", "b" e "c"
as reações "d" e "e" são menos freqüentes, a última aparece apenas em
processos de redução química ou eletrolítica. Serão detalhados a seguir as
reações catódicas apresentadas anteriormente e que ocorrem em meios
neutros ou aerados e não aerados. Reações catódicas em meio neutro aerado:

Reações catódicas em meio
neutro não aerado
Reações catódicas em meio
neutro não aerado

MECÂNISMOS DA CORROSÃO
 Mecanismo Químico (AÇÃO QUÍMICA),
 Mecanismo Eletroquímico

MECÂNISMO QUÍMICO
Neste caso há reação direta com o meio corrosivo, sendo
os casos mais comuns a reação com o oxigênio
(OXIDAÇÃO SECA), a dissolução e a formação de
compostos.
A corrosão química pode ser por:
 Dissolução simples  exemplo: dissolução do Cobre em
HNO3,
 Dissolução preferencial  exemplo: dissolução
preferencial de fases ou planos atômicos,
 Formação de ligas e compostos (óxidos, íons, etc.), na
qual se dá geralmente por difusão atômica.

CONSIDERAÇÕES SOBRE DISSOLUÇÃO
A dissolução geralmente envolve solventes. Exemplo: a
gasolina dissolve mangueira de borracha.
a - Moléculas e íons pequenos se dissolvem mais
facilmente. Exemplo: sais são bastante solúveis.
b- A solubilidade ocorre mais facilmente quando o soluto e
o solvente tem estruturas semelhantes. Exemplo:
Materiais orgânicos e solventes orgânicos (plástico +
acetona).
c- A presença de dois solutos pode produzir maior
solubilidade que um só. Exemplo: CaCO3 é insolúvel em
água, mas é solúvel em água mais CO2 formando ácido
carbônico.
d- A velocidade de dissolução aumenta com a
temperatura.

EXEMPLO DE CORROSÃO P/ AÇÃO QUÍMICA:
OXIDAÇÃO SECA
 A oxidação ao ar seco não se constitui corrosão
eletroquímica porque não há eletrólito (solução aquosa
para permitir o movimento dos íons).
 Reação genérica da oxidação seca:
METAL + OXIGÊNIO  ÓXIDO DO METAL
 Geralmente, o óxido do metal forma uma camada
passivadora que constitui uma barreira para que a
oxidação continue (barreira para a entrada de O2).
 Essa camada passivadora é fina e aderente.
A oxidação só se processa por difusão do oxigênio.

EXEMPLO DE METAIS QUE FORMAM
CAMADA PASSIVADORA DE ÓXIDO, COM
PROTEÇÃO EFICIENTE
 Al
 Fe a altas temp.
 Pb
 Cr
 Aço inox
 Ti

EXEMPLO DE METAIS QUE FORMAM CAMADA
PASSIVADORA DE ÓXIDO
COM PROTEÇÃO INEFICIENTE
• Mg
• Fe

OXIDAÇÃO DO FERRO AO AR SECO
• Fe + ½ O2  FeO T= 1000 C
• 3Fe + 2O2  Fe3O4 T= 600 C
• 2Fe + 3/2 O2  Fe2O3 T= 400 C

CORROSÃO ELETROQUÍMICA
• As reações que ocorrem na corrosão
eletroquímica envolvem transferência de
elétrons. Portanto, são reações anódicas e
catódicas (REAÇÕES DE OXIDAÇÃO E
REDUÇÃO)
• A corrosão eletroquímica envolve a presença
de uma solução que permite o movimento dos
íons.

CORROSÃO ELETROQUÍMICA
O processo de corrosão eletroquímica é devido ao
fluxo de elétrons, que se desloca de uma área da
superfície metálica para a outra. Esse movimento
de elétrons é devido a diferença de potencial, de
natureza eletroquímica, que se estabelece entre as
regiões

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Gentil, Vicente. Corrosão. Edgard Blücher, SP. SP. 7ª Edição.
http://pt.wikipedia.org/wiki/Corros%C3%A3o#Corros.C3.A3o_transgranular_ou_tr
anscristalina
http://www.infomet.com.br/acos-e-ligas-
conteudoler.php?cod_tema=10&cod_secao=11&cod_assunto=59&cod_conteudo=69&f
iltro=
http://www.abraco.org.br/corrosi.html
http://www.iope.com.br/
http://www.cimm.com.br/cimm/construtordepaginas/htm/3_24_10497.htm
http://www.professores.aedb.br/arlei/AEDB/Pj2003/Monografia5.doc
http://copertec-piracicaba.blogspot.com/2008/12/caldeiras-industriais.html
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