Corrosão - apresentação USP, Notas de aula de Química Aplicada

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Corrosão

Materiais para a Indústria Química

Prof. Dr. Cassius Olivio Figueiredo Terra Ruchert, Associado

Sumário da Aula

• Introdução
• Formas de Corrosão
• Formas de Proteção
• Desgaste

• É a deterioração e a perda de material devido a ação química ou eletroquímica do meio ambiente, aliado ou não a esforços mecânicos.
• A deterioração leva:

 Ao desgaste  À variações químicas na composição  À modificação estruturais

• Em geral a corrosão é um processo espontâneo

Corrosão Metálica

• O Engenheiro deve:

 Saber como evitar condições de corrosão severa  Proteger adequadamente os materiais contra a corrosão

Corrosão Metálica

• Nos processos de corrosão, os metais reagem com o meio produzindo compostos semelhantes aos encontrados na natureza. Neste caso a corrosão funciona como o inverso dos processos metalúrgicos

2H+

2H+

Fe

2e

H 2

Fe2+

2H+^ 2H

+ 2H+^ 2H+^ 2H+

Anodo

Catodo

Pilhas Eletroquímicas

• Basicamente uma pilha eletroquímica apresenta os seguintes componentes:

a) Anodo : Eletrodo em que há oxidação (corrosão/redução) e onde a corrente elétrica, na forma de íons metálicos positivos, entra no eletrólito;

b) Eletrólito : Condutor (usualmente um líquido) contendo íons que transportam a corrente elétrica do anodo para o catodo;

c) Catodo : Eletrodo onde a corrente elétrica sai do eletrólito (ou eletrodo) no qual as cargas negativas (elétrons) provocam reações de redução (oxidação);

d) Circuito metálico : Ligação metálica entre o anodo e o catodo por onde escoam os elétrons, no sentido anodo-catodo.

Caso Retire um destes componentes elimina-se a pilha

Pilhas de Eletrodos Metálicos Diferentes

CORROSÃO GALVÂNICA:

• Dois metais diferentes em contato, imersos num mesmo eletrólito.

Corrosão Galvânica em tubo de aço carbono com válvula de latão (Cu+Zn)

CORROI

• Para os materiais metálicos o processo de corrosão envolve normalmente uma transferência de elétrons
• Os átomos metálicos perdem ou cedem elétrons ( oxidação/Redução )

Corrosão Eletroquímica

• Alguns metais podem sofrer corrosão em soluções ácidas, que têm elevadas concentrações de íons hidrogênio (H+). Nesse caso há uma reação de redução do hidrogênio

Corrosão Eletroquímica

• Neste caso há reação direta com o meio corrosivo, sendo os casos mais comuns a reação com o oxigênio (OXIDAÇÃO SECA)
• Reação genérica da oxidação seca:

METAL + OXIGÊNIO  ÓXIDO DO METAL

• Geralmente , o óxido do metal forma uma camada passiva que constitui uma barreira para que a oxidação continue (barreira para a entrada de O 2 ).
• Essa camada passiva é fina e aderente e alguns óxidos de determinados metais podem formar proteções eficientes contra a corrosão

Corrosão Química

Série Eletroquímica

Camada Passiva de Óxido

Camadas Passivas com proteção eficiente

Camadas Passivas com proteção ineficiente

• Os metais que formam camada passiva com proteção eficiente tornam- se altamente resistentes à corrosão e à oxidação. Isso ocorre porque a formação dessa camada funciona como uma barreira protetora contra os agentes agressivos especialmente na corrosão eletroquímica, pois separa o metal do eletrólito

Passividade

• Pode-se observar o efeito do filme de óxido em metais passiváveis em relação a outros metais – a partir do ponto 3 observa -se que mesmo aumentando o poder oxidante da solução não há aumento da taxa de corrosão, isso ocorre devido ao filme de óxido formado

Passividade