PRÁTICA LABORATORIAL SOBRE A PROTEÇÃO CATÓDICA DO FERRO

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CENTRO UNIVERSITÁRIO UNIVATES

CURSO DE QUÍMICA INDUSTRIAL E ENGENHARIA QUÍMICA

PRÁTICA LABORATORIALSOBRE A PROTEÇÃO CATÓDICA DO FERRO[pic 2][pic 3]

Dimitri Graff Costantin, Gustavo e Wendell Dall’Agnol

Lajeado, setembro de 2016

Dimitri Graff Costantin, Gustavo e Wendell Dall’Agnol

PROTEÇÃO CATÓDICA DO FERRO

Relatório técnico pertinente à aula prática sobre a proteção catódica do ferro, que foi aplicada pela professora Cleide Borsoi na disciplina de Química Inorgânica I nos laboratórios de ensino do Centro Universitário UNIVATES.

Lajeado, Setembro de 2016

1 INTRODUÇÃO

O processo de corrosão é caracterizado como um fenômeno natural que é resultante de reações químicas ou eletroquímicas e é definida como a “deterioração de um material” geralmente um metal (PANNONI, 2015).

Na maioria das vezes os metais são encontrados em combinação com outros elementos não metálicos que estão no meio ambiente e raramente são encontrados em estado puro. “Minérios são, de forma geral, formas oxidadas do metal”. Para serem extraídos, com raras exceções, quantidades de energia significativas devem ser agregadas para fazer com que os mesmos se reduzam à metais puros. (PANNONI, 2004)

Nesse contexto, a corrosão pode ser definida como a tendência que um metal tem de voltar ao seu estado natural. Outra definição, amplamente aceita, é a que a corrosão é a deterioração das propriedades que ocorre por ação química ou eletroquímica do meio ambiente e funciona da seguinte forma: o aço, quando exposto a gases nocivos ou à umidade, oxida-se provocando a perda de elétrons. A mesma é classificada de acordo com a aparência do material corroído e as formas mais comuns são a corrosão uniforme, a corrosão galvânica, a corrosão por frestas e por pites. (DO AMARAL et al., 2008; PANNONI, 2004; LAUDONIO, 2013).

A deterioração representa características prejudiciais indesejáveis que o metal sofre, tais como variações químicas, modificações estruturais ou desgaste, as quais podem ser relevantes no uso dos mesmos na indústria. (DO AMARAL et al., 2008), fazendo com que se torne um dos principais problemas encontrados na mesma, o que acarreta na perda de qualidades essenciais do material, tais como estética, resistência mecânica e elasticidade. (LAUDONIO, 2013)

Com isso, a prevenção contra a corrosão é uma maneira de proteger o material frente a deterioração do mesmo. Tendo conhecimento dos meios agressivos e as suas características, pode-se ser desenvolvidos métodos eficazes para combater esse mau que assombra às indústrias. Nessa perspectiva, tanto nas etapas intermediárias como nos produtos acabados, tornou-se pré-requisito a utilização de produtos com revestimento protetor. (ZEMPULSKI, 2007)

A eletrodeposição é caracterizada como o recobrimento de uma superfície metálica com material condutor (geralmente metal) pela migração e fixação das partículas carregadas eletricamente em uma solução aquosa iônica, utilizando o auxílio de corrente elétrica. Isso tem por objetivo impedir a deterioração do material causadas pela oxidação ou corrosão. (ZEMPULSKI, 2007).

O recobrimento de uma superfície metálica com zinco em geral é chamada de galvanização, não dependendo do processo utilizado para a realização da mesma. (ZEMPULSKI, 2007; LAUDÔNIO, 2013).

Diante disso, na aula do dia 29/08, na aula de Química Inorgânica I realizamos em laboratório o experimento da proteção catódica do Ferro pelo Zinco, no qual o mesmo é eletroliticamente depositado no Ferro formando uma camada homogênea, fina e aderente, a partir de uma solução na qual estão dissolvidos sais do metal que se deseja depositar e em seguida foram realizados outros dois experimentos para constatar se a proteção catódica feita foi realmente eficiente.

O experimento realizado é suma importância na área industrial, devido à proteger o Aço Carbono contra o processo de corrosão do meio ambiente, sendo um meio de proteção que não necessita gastos extremos e que não implica na estrutura do material original, fazendo com que a vida útil do mesmo aumente significantemente. Além disso, cria vantagens como a rapidez no processo e a redução no custo de manutenção.

 Assim o objetivo deste trabalho foi proporcionar a proteção catódica do Ferro pelo Zinco, fazendo com que o mesmo torne-se resistente frente à fatores externos e químicos do meio ambiente.

2 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

Os experimentos foram realizados utilizando-se dos seguintes materiais: uma célula de acrílico, uma proveta de 150 mL, uma pipeta de 2 mL e uma pipeta de 3 mL, um bastão de vidro, dois prendedores, uma fonte de corrente, um multímetro com jacarés, duas lâminas de ferro (aço de baixo carbono), uma lâmina de aço galvanizado, uma lâmina de cobre, uma gaze e lixa granulometria #400 e #600. Como reagentes e solventes foram utilizados solução de cloreto de sódio 0,1 mol/L, solução de ferricianeto de potássio 0,1 mol/L, solução de sulfato de zinco 0,05 mol/L, solução indicador fenolftaleína 1%, Álcool 70˚ (para limpeza) e água destilada.

2.1 – Procedimento A: proteção catódica do Ferro pelo Zinco

Primeiramente realizou-se a limpeza das lâminas, utilizando as lixas #400 e #600 para a primeira lâmina de ferro, após isso, fez-se a limpeza da mesma com Álcool e gaze. A lâmina de aço galvanizado foi limpa apenas com gaze e álcool. As lâminas deveriam ser manuseadas apenas pelas arestas, não podendo ser tocada nas faces.

Após isso, adicionou-se 150 mL de sulfato de zinco 0,05 mol/L na célula de acrílico com a ajuda da proveta e conectou-se o fio preto (-) no eletrodo de ferro (Lâmina de ferro), e o fio vermelho (+) no eletrodo de zinco (Lâmina de zinco) previamente limpas, que deveriam estar parcialmente imersas na solução (cerca de 80%). Ligou-se os fios na fonte de corrente e aplicou-se uma voltagem de 4 V, para saber se a corrente era exata, conectou-se o multímetro em cada um dos polos e ajustou-se o potencial (Figura 1).  A célula permaneceu ligada por 15 minutos. Ao final do experimento, as lâminas foram lavadas com água destilada.