CORROSÃO

INTRODUÇÃO

As matérios metálicos produzidos e conformados possuem uma tendência espontânea de reverter ao seu estado original, de mais baixa energia livre. No processo de corrosão ocorre a deterioração de propriedades, devido a reação do material com o ambiente.

A corrosão metálica é decorrente da principal tendência termodinâmica, sendo esta, o decréscimo energético. Contudo, a corrosão não acontece somente em matérias metálicos, sendo estes o aços e a ligas de cobre, mas também ocorre em matérias não-metálicos, como por exemplo plásticos, cerâmicas e concretos.

A corrosão afeta a sociedade diretamente e de várias maneiras, uma vez que é necessário a utilização de maiores coeficientes de segurança, de manutenção preventiva e corretiva, utilização de materiais mais “nobres” e caros, parada temporária da utilização do equipamento ou da estrutura, contaminação de produto, perda de eficiência, perda de credibilidade, entre muitos outros. Devido a estes diversos fatores, que afetam a econômica, existem muitas razões para se evitar a corrosão.

CORROSÃO

A corrosão é o processo de deterioração do material por ação química ou eletroquímica, o último é mais frequente na natureza. Essa deterioração pode ocorrer tanto em matérias metálicos como em não metálicos, que são os plásticos, cerâmicas e concreto.

Na corrosão eletroquímica, deve conter necessariamente no meio água no estado líquido, tem que também estar em temperatura ambiente, e é formado uma pilha de corrosão. Nesse processo os metais reagem como elementos não metálicos presentes ali, como O2, S, CO2, formando compostos encontrados na natureza, costuma-se falar que a corrosão eletroquímica é o inverso dos processos metalúrgicos, ou seja, na corrosão é liberado energia para formar o composto encontrado na natureza, já nos processos metalúrgicos se emprega energia para transformar o composto encontrado na natureza naquele que era antes da corrosão.

O exemplo mais comum é o da ferrugem, que vai ser expresso nas equações a seguir:

Reação anódica (oxidação) – Fe → Fe 2+ + 2e-

Reação catódica (redução) – 2H2O + 2e- → H2 + 2OH-

Formação do hidróxido ferroso – Fe2+ + 2OH- → Fe(OH)2

Em meio com baixo teor de oxigênio – 3Fe(OH)2 → Fe3O4 + 2H2O + H2

Em meio com alto teor de oxigênio – 2Fe(OH)2 + H2O + ½ O2 → 2Fe(OH)3

2Fe(OH)3 → Fe3O4 H2O + 2H2O

O produto final dessa reação é a ferrugem, que consiste em Fe3O4, que tem coloração preta e Fe3O4 H2O, que tem coloração avermelhada.

A corrosão química ao contrario da corrosão eletroquímica ocorre na ausência da água, e é mais comum em ambientes industriais e menos frequentes na natureza, ela ocorre em altas temperaturas e tem uma interação direta entre o metal e o meio corrosivo. A corrosão a quente é a forma acelerada de componentes e equipamentos solicitados em altas temperaturas e submetido ao efeito de certas impurezas oriundos da combustão dos gases.

Um exemplo, é a corrosão do zinco metálico na presença de ácido sulfúrico

Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2

Os materiais não metálicos também sofrem corrosão química, como os polímeros que podem degradar por ação de solventes ou de oxidantes energéticos. Nessa reação química, acontece a divisão das macromoléculas, com o comprometimento das propriedades físicas e químicas do material, podendo mudar o aspecto. Um exemplo nesse tipo de material é a destruição do concreto em viadutos e pontes, isso ocorre pela reação dos agentes poluentes com os materiais do concreto (cimento, areia e outros), afeando a estabilidade e durabilidade.

Os principais meios corrosivos são a atmosfera, nela tem umidade, gases industriais, poeiras, sais e outros; os solos, neles contem umidade, sais minerais, bactérias, e também pode conter ácidos e bases; águas naturais, contem sais minerais, bactérias, resíduos industriais, poluentes,