Corosao Dos Materiais

RESUMO

No presente trabalho laboratorial, apresentam-se relações teórico-práticas relativas aos processos de degradação dos materiais de aço e cobre devido á acção de agentes corrosivos (soluções ácidas, neutras e básicas).

Conclui-se que a taxa de corrosão do aço é maior em relação ao cobre nos diferentes meios seja ele na presença ou não de borbulhamento de ar. Sendo que a taxa de corrosão dos dois metais aumenta com a diminuição do pH.

A corrosão dos materiais nunca é desejável, por isso para uma melhor prevenção recomenda-se que se faça uma selecção minuciosa dos materiais, desde que o ambiente de corrosão tenha sido caracterizado.

Índice

1. RESUMO 1

2. INTRODUÇÃO 3

3. Objectivo Da Experiência 4

4. Material Usado 4

5. BASE TEÓRICA 5

5.1. Efeitos do ambiente 7

5.2. Formas de corrosão 7

5.2.1. Corrosão uniforme 7

5.2.2. Corrosão por pite 8

5.2.3. Corrosão por concentração diferencial 8

5.2.4. Corrosão por concentração iónica diferencial 9

5.2.5. Corrosão por aeração diferencial 9

5.2.6. Corrosão em frestas 9

5.2.7. Corrosão galvânica 10

5.2.8. Corrosão-erosão 10

5.3. Corrosão do cobre 10

5.4. Corrosão do aço 12

5.5. Prevensão da corrosão 13

6. MÉTODOS EXPERIMENTAIS 15

6.1. Descrição do equipamento 15

6.2. Preparação das amostras 15

6.3. Preparação da água para testagem 16

6.4. Preparação das soluções 16

6.5. Procedimento para obtenção dos resultados 16

6.6. Resultados Experimentais 17

6.7. Discussão Dos Resultados 22

7. CONCLUSÕES 23

8. BIBLIOGRAFIA 24

INTRODUÇÃO

A maioria dos materiais experimenta algum tipo de interacção com um grande número de ambientes diversos. Com frequência, tais interacções comprometem a utilidade de um material como resultado da deterioração das suas propriedades mecânicas, de outras propriedades físicas, ou da sua aparência.

Os mecanismos de deterioração são diferentes para os três diferentes tipos de materiais (metálicos, não metálicos e cerâmicos). Este trabalho visa demonstrar aos estudantes como reconhecer e evitar situações potencialmente corrosivas, através da submissão de amostras de cobre e aço aos ensaios de corrosão usando equipamentos para testes de corrosão da ARMFIELD com referência de sistema aço-água;

Objectivo Da Experiência

Determinar o efeito do pH na taxa de corrosão do aço e do cobre, sem e com borbulhamento das soluções (ácidas, básicas e neutras).

Material Usado

Equipamento para testes de corrosão da ARMFIELD com referência de sistema aço- água;

pH-metro;

Nove amostras de cobre e nove de aço;

Solução ácida (HCl) e básica (NaOH);

Água destilada.

Figura. 1. Equipamento para testes de corrosão da ARMFIELD.

BASE TEÓRICA

A corrosão é a transformação de um material ou liga metálica pela sua interacção química ou electroquímica num determinado meio de exposição, podendo estar ou não associado a esforços mecânicos. A corrosão pode incidir sobre diversos tipos de materiais, sejam metálicos assim como não metálicos. A ênfase aqui descrita será sobre a corrosão dos materiais metálicos. Esta corrosão é denominada corrosão metálica.

Dependendo do tipo de acção do meio corrosivo sobre o material, os processos corrosivos podem ser classificados em dois grandes grupos:

Corrosão Electroquímica;

Corrosão Química e;

Corrosão electrolítica

A corrosão electroquímica é um processo espontâneo, possível de ocorrer quando o metal está em contacto com um electrólito, onde acontecem, simultaneamente, reacções anódicas e catódicas. É mais frequente na natureza e se caracteriza por realizar-se necessariamente na presença de água, na maioria das vezes a temperatura ambiente e com a formação de uma pilha de corrosão.

Os átomos metálicos, caracteristicamente, perdem ou cedem electrões, no que é chamada reacção de oxidação. Por exemplo, o metal hipotético M, que possui n electrões de valência, pode experimentar um processo de oxidação de acordo com a reacção:

M → Mn+ + ne-

Onde M se torna um ião positivamente carregado n +, que nesse, processo perde os seus n electrões de valência. O sítio onde a oxidação ocorre é chamado de ânodo, a oxidação

é algumas vezes chamada de reacção anódica. Os electrões gerados de cada átomo de metal que é oxidado devem ser transferidos para outro componente químico, tornando-se parte integrante dele, no que é chamado de reacção de redução. Quando os metais sofrem corrosão em soluções ácidas, que têm concentrações elevadas de iões hidrogénio (H+), os iões hidrogénio são reduzidos da seguinte maneira:

2H+ + 2e- → H2 , o gás hidrogénio (H2) é liberado.

Outras reacções de redução são possíveis,