O dano e tipos de corrosão

De um modo geral, a corrosão é um processo resultante da ação do meio sobre um de- terminado material, causando sua deterioração. A primeira associação que se faz é com a ferrugem, a cama- da de cor marrom-avermelhada que se forma em superfícies metálicas. Apesar da estreita relação com os metais, esse fenômeno ocorre em outros materiais, como concreto e polímeros orgânicos, entre outros. Sem que se perceba, pro- cessos corrosivos estão presentes direta ou indiretamente no nosso cotidiano, pois podem ocorrer em gra- des, automóveis, eletrodomésticos e instalações industriais.

Do ponto de vista econômico, os prejuízos causados

atingem custos extre-

mamente altos, re-

corrosão, eletroquímica, cotidiano Recebido em 23/09/03; aceito em 12/04/04

partes de equipamentos e instalações deterioradas pela corrosão (Nunes e Lobo, 1990).

Cientificamente, o termo corrosão tem sido empregado para designar o processo de destruição total, parcial, superficial ou estrutural dos materiais por um ataque eletroquímico, químico ou eletrolítico. Com base nesta defini- ção, pode-se classificar a corrosão em: eletroquímica, química e eletrolítica.

Corrosão eletroquímica

A corrosão eletroquímica é um pro- cesso espontâneo, passível de ocor- rer quando o metal está em contato com um eletrólito, onde acontecem, simultaneamente, reações anódicas e

catódicas. É mais fre- qüente na natureza e se caracteriza por rea- lizar-se necessaria- mente na presença de água, na maioria das vezes a tempe-

ratura ambiente e com a formação de uma pilha de corrosão. Como exemplo, tem-se a formação da ferrugem (Equações 1 a 6).

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

Neste processo, os íons Fe2+ mi- gram em direção à região catódica, enquanto os íons OH– direcionam-se para a anódica. Assim, em uma re- gião intermediária, ocorre a formação do hidróxido ferroso:

Fe2+ + 2OH– → Fe(OH) (3) 2

Em meio com baixo teor de oxi- gênio, o hidróxido ferroso sofre a se- guinte transformação:

3Fe(OH)2 →

Fe3O4 + 2H2O + H2 (4)

Por sua vez, caso o teor de oxigê- nio seja elevado, tem-se:

2Fe(OH)2 + H2O + 1/2O2 → 2Fe(OH)3 (5)

2Fe(OH)3 → Fe2O3.H2O + 2H2O (6) Assim, o produto final da corrosão,

ou seja, a ferrugem, consiste nos compostos Fe3O4 (coloração preta) e Fe2O3.H2O (coloração alaranjada ou castanho-avermelhada).

Outro exemplo desse tipo de cor- rosão ocorre quando se colocam dois

sultando em conside-

ráveis desperdícios

de investimento; isto

sem falar dos aciden-

tes e perdas de vidas

cados por contaminações, poluição e falta de segurança dos equipamentos. Estima-se que uma parcela superior a 30% do aço produzido no mundo seja usada para reposição de peças e

QUÍMICA NOVA NA ESCOLA

Corrosão

N° 19, MAIO 2004

Corrosão é um processo resultante da ação do meio sobre um determinado material, causando sua deterioração

humanas provo-

Reação anódica (oxidação): Fe → Fe2+ + 2e–

(1)

11

v

v

A corrosão química decorre do ataque de um agente químico diretamente sobre o material, sem transferência de elétrons de uma área para outra

12

metais diferentes ligados na presen- ça de um eletrólito. Na Figura 1, tem- se o exemplo de uma pilha galvânica, onde a área anódica (Fe) sofre o des- gaste. O eletrólito é uma solução con- dutora ou condutor

iônico que envolve si- multaneamente as áreas anódicas e ca- tódicas.

Um outro exem-

plo desse tipo de cor-

rosão, agora em um monumento histó-

rico, é apresentado na Figura 2.

A intensidade do processo de cor- rosão é avaliada pela carga ou quan- tidade de íons que se descarregam no catodo ou pelo número de elétrons que migram do anodo para o catodo, sendo que a diferença de potencial da pilha (ddp) será mais acentuada quanto mais distantes estiverem os metais na tabela de potenciais de ele- trodo - Tabela 1 (Nunes e Lobo, 1990).

Corrosão química

A corrosão química, também co- nhecida como seca, por não neces-

sitar de água, corresponde ao ataque de um agente químico diretamente sobre o material, sem transferência de elétrons de uma área para outra.

No caso de um metal, o processo consiste numa rea- ção química entre o meio corrosivo e o material metálico, re- sultando na forma- ção de um produto de corrosão sobre a sua superfície. Um exemplo desse pro- cesso é a corrosão de zinco metálico

em presença de ácido sulfúrico:

Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2 (7)

Os polímeros (plásticos e borra- chas) também podem sofrer corro- são, ou melhor, uma degradação, pe- la ação do meio, de solventes ou de oxidantes enérgicos. Nessa corrosão, as reações químicas levam à cisão das macromoléculas, em geral com comprometimento das propriedades físicas e químicas do material, como ocorre na hidrólise do poli(tereftalato de etileno) (PET), apresentada na Equação 8. Dessa forma, há a des-

caracterização do material com a perda da rigidez e da flexibili- dade, acarretando o seu des- gaste, além de mudanças no seu

aspecto.

Figura 2: Corrosão eletroquímica, decor- rente da exposição atmosférica, no gradil em monumento de ferro fundido situado