Relatório Corrosão e Fenômenos de Superfície

Avaliação do processo corrosivo em função do meio de exposição

Corrosão e Fenômenos de Superfície

Centro Universitário de Belo Horizonte. Belo Horizonte, MG.

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1 Introdução

A corrosão pode se definir como a deterioração de um material, geralmente metálico. Na realidade, porém, esse termo é bem mais amplo. O ferro pode sofrer corrosão química e eletroquímica. A corrosão química é o ataque de algum agente químico diretamente sobre determinado material, que pode ou não ser um metal. Ela não precisa da presença de água e não há transferência de elétrons como na corrosão eletroquímica. A corrosão eletroquímica é o tipo de corrosão mais comum, pois é a que ocorre com os metais, geralmente na presença de água.

Um exemplo é a formação da ferrugem, que é o óxido de ferro (III) mono-hidratado (Fe2O3 . H2O), um composto que possui coloração castanho-avermelhada. A ferrugem se forma quando o ferro se oxida na presença de ar e água. Ocorre a oxidação do ferro metálico a cátion ferro:

Fe (s) → Fe2+ + 2 e-

Simultaneamente, há a seguinte redução da água:

2 H2O + 2 e– → H2 + 2 OH–

Essa corrosão envolve reações de oxirredução que transformam os metais em óxidos ou em outros compostos.  Por exemplo, vemos no cotidiano a formação de ferrugem em objetos de ferro, a prata ficar mais escura com o tempo e a formação de uma camada verde, mais conhecida como azinhavre, sobre objetos feitos de cobre.

Existem fatores que por si só não provocam corrosão, mas são capazes de acelerar o processo. Um exemplo disso é a presença de gás carbônico (CO2), dióxido de enxofre (SO2) e outras substâncias ácidas no ar, que deslocam a reação catódica para a direita (princípio de Le Chatelier), fazendo com que a ferrugem se forme mais rapidamente. Ambientes salinos, como o mar e seus arredores, também contribuem para o processo de corrosão porque aumentam a condutividade elétrica.

A corrosão muitas vezes se torna um problema, pois diminui a vida útil de produtos de aço, como pontes e automóveis; a substituição daqueles metais corroídos custa bilhões de dólares por ano, por isso, a importância de se saber usar tais metais em determinados lugares, para assim evitar ou dificultar a corrosão dos mesmos.

2 Objetivos

O objetivo desta prática foi observar o processo de oxirredução, associá-lo com processos na indústria e verificar o processo de corrosão do ferro quando exposto em meio ácido, básico e salino. Verificar durante um mês o comportamento do processo eletroquímico para certificar a presença da corrosão e calcular sua taxa.

3 Parte Experimental

3.1 Materiais, equipamentos e vidrarias utilizados:

• 1 Balança analítica;
• 1 Lixa;
• 1 Pinça metálica;
• 3 Pregos de ferro;

• 3 Tubos de ensaio.

3.2      Reagentes utilizados:

• Solução aquosa de Ácido Clorídrico (HCℓ) a 0,1 M.
• Solução aquosa de Hidróxido de Sódio (NaOH) a 0,1 M.
• Solução aquosa de Cloreto de Sódio (NaCℓ) a 0,1 M.

1.      Procedimentos

1. Os tubos de ensaio foram enumerados de 1 a 3.
2. No tubo de ensaio 1, foi adicionado a solução de Ácido Clorídrico (HCℓ) a 0,1 M.
3. No tubo de ensaio 2 foi adicionado a solução de Hidróxido de Sódio (NaOH) a 0,1 M.
4. No tubo de ensaio 3 foi adicionado a solução de Cloreto de Sódio (NaCℓ) a 0,1 M.
5. Todos esses líquidos atingiram cerca de ¼ do volume de cada tubo de ensaio.
6. Com o auxílio de uma balança analítica, pesou-se os pregos, no qual as massas foram de: 3,1956 g, 3,2671 g e 3,2445 g, com a identificação de 1, 2 e 3, respectivamente (Figura 1.0).
7. Colocou-se os pregos dentro dos tubos, com as respectivas identificações 1, 2 e 3 (Figura 2.0).

1. Deixou-se o sistema (prego e solução) em observação durante 35 dias, e foi fotografado o aspecto dos sistemas (Figuras 3, 4 e 5).
2. No dia 21 de novembro, retornou-se a prática para finalização do experimento.
3. Retirou-se os pregos das soluções, com o auxílio de uma pinça metálica.
4. Lixou os pregos, retirando a corrosão formada na superfície da peça.
5. Com o auxílio de uma balança analítica, pesou-se os mesmos, no qual as massas foram de: 3,1420 g, 3,2530 g e 3,216 g, com a identificação de 1, 2 e 3, respectivamente.

1.  Montagem

[pic 1]

Figura 1.0 – Pregos antes da exposição aos meios. Fonte: Autoria Própria, 2017.

[pic 2]

Figura 2.0 – Sistemas em tempo inicial. Fonte: Autoria Própria, 2017.

[pic 3]

Figura 3.0 – Corrosão sofrida pelo prego na primeira semana de exposição. Fonte: Autoria Própria, 2017.

[pic 4]

Figura 4.0 – Corrosão sofrida pelo prego na segunda semana de exposição. Fonte: Autoria Própria, 2017.

[pic 5]

Figura 5.0 – Corrosão sofrida pelo prego na terceira semana de exposição. Fonte: Autoria Própria, 2017.

4 Resultados e Discussões

O experimento tinha como objetivo a verificação da influência do meio de exposição no processo corrosivo de metais, onde deixamos um material metálico (prego, composição: Ferro) expostos durante trinta e cinco (35) dias em diferentes meios, tais como: solução de ácido clorídrico (HCℓ) 0,1 M, solução de hidróxido de sódio (NaOH) 0,1 M e em solução de cloreto de sódio (NaCℓ).

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