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Montagem : Prof. Luciano Cardoso 1 ELEMENTOS DE CORROSÃO Montagem : Prof. Luciano Cardoso 2 ELEMENTOS DE CORROSÃO DEFINIÇÕES : - Da palavra A palavra “CORROSÃO” é uma tradução adaptada do termo em latim “CORRODERE”, que significa corroer : COR + ROD + ERE destruir ( consumuir ) roer pouco tempo ( rapidamente ) ( como rato ) - Do fenômeno O fenômeno da corrosão pode ser definido de várias maneiras, sendo a definição mais aceita, a seguinte: “ Corrosão é a deterioração das propriedades úteisde um metal por ação química ou eletroquímica do ambiente que está em contato com o metal”. CONSIDERAÇÕES GERAIS : - A corrosão, em aspecto amplo, pode ser definida como a deterioração de um material pela ação química ou eletroquímica do meio, associada ou não a esforços mecânicos. O estudo da corrosão tem um grande interesse tecnológico devido ao elevado custo relacionado com as perdas de equipamentos, produtos, etc. Em países desenvolvidos, onde os processos de prevenção contra a corrosão se encontram mais desenvolvidos, estima-se um custo anual de milhões de dólares. A corrosão de equipamentos e estruturas ocorre a nossa volta diariamente e, sendo assim, é necessário que se tenha conhecimento do mecanismo deste processo destrutivo para que se possa combatê-lo com eficiência. Montagem : Prof. Luciano Cardoso 3 Este aspecto econômico é de grande importância porém, de maior relevância, é o risco a vidas humanas oriundos de processos corrosivos. Vários acidentes causados por processos de corrosão já foram registrados em viadutos, aeronaves, dutos enterrados, entre outros. Os elevados custos associados aos processos corrosivos justificam o esforço empenhado em se buscar métodos cada vez mais eficazes de controle deste processo de deterioração. - O corrosionista tem por objetivo estudar a deterioração dos materiais pela ação do meio em que são usados. Existe um grande interesse prático neste estudo uma vez que a corrosão causa um prejuízo estimado em torno de 1,5 a 3,5% do PIB nos países industrializados. Sem que seja necessário recorrer a meios agressivos tem-se que a maioria dos materiais em contato com o meio ambiente, como por exemplo a atmosfera, formam um sistema termodinamicamente instável. Com a única excessão dos metais nobres (ouro, platina, etc.), todos os demais metais em contato com o ar devem reagir e transformarem-se em óxidos,hidróxidos ou outras formas semelhantes. Em alguns casos (alumínio, magnésio, cromo, etc.) tal transformação em óxidos implica numa grande redução da energia livre. Assim, de acordo com a termodinâmica, os metais não poderiam ser utilizados numa atmosfera como a terrestre. Entretanto, apesar da termodinâmica indicar a possibilidade de uma reação, não diz nada a respeito da velocidade com que esta reação ocorre. E é precisamente devido ao fato de que certas velocidades de reação são lentas que se pode utilizar os metais no cotidiano. "Todos os metais podem ser utilizados sempre que sua velocidade de deterioração seja aceitavelmente baixa”. MECANISMO GERAL DA CORROSÃO : A grande maioria dos metais, exceto alguns tais como ouro, platina, mercúrio e prata, existe na forma de minérios que são compostos químicos destes metais. Para que estes compostos sejam transformados em metais, grande quantidade de energia deve ser fornecida, como na fabricação do aço. Em contato com o meio ambiente, a energia armazenada durante o processo de fabricação tende a ser perdida, retornando o metal ao seu estado natural. Montagem : Prof. Luciano Cardoso 4 Processo Metalúrgico Composto + Energia METAL Corrosão Observa-se que cada metal, ou liga, apresenta uma resistência maior ou menor à corrosão, o que é diretamente função do meio no qual o material se encontre. Até mesmo os metais que são considerados nobres, por serem praticamente inatacáveis em meios comuns, podem estar sujeitos ao processo corrosivo dependendo do meio no qual se encontrem. Pode-se dizer que algumas combinações entre metais e meios corrosivos são demasiadamente prejudiciais, como exemplificado na tabela abaixo.Embora a corrosão seja associada à destruição de materiais, deve-se considerar que a formação de uma camada de óxido sobre um metal nem sempre é desfavorável. O óxido pode ser protetor agindo como uma barreira que impede o contato entre o metal e o ambiente que o cerca. Exemplos clássicos são a formação de película protetora de óxido de cromo (Cr2O3) ou a formação de óxido de alumínio ( Al2O3 ) que, além de protetor, confere aspecto decorativo. . Tabela : Relações inadequadas Material X Meio Metal Meio Aço-Carbono Água do mar Aço Inoxidável HCl , H2S , SO3 Alumínio HCl , NaOH , SO3 Magnésio HNO3 Titânio H2SO4 , H2O2 conc. , SO3 Prata HCl conc. Ouro FeCl3 Platina HNO3 fumegante CLASSIFICAÇÃO DOS PROCESSOS DE CORROSÃO : Para seu estudo, os processos de corrosão podem ser classificados segundo o MEIO emque ocorrem e segundo sua MORFOLOGIA. A seguir são apresentadas as classificações e suas definições. Montagem : Prof. Luciano Cardoso 5 . Classificação segundo o Meio a) Corrosão Química: são os casos em que o metal reage com um meio não iônico como, por exemplo, ocorre na oxidação ao ar a alta temperatura. b) Corrosão Eletroquímica: Em todos os casos de corrosão ocorre a participação de íons metálicos. No entanto, defini-se corrosão eletroquímica para os casos em que ocorre um transporte simultâneo de eletricidade através de um eletrólito. A este importante grupo pertencem a corrosão em soluções salinas e água do mar, a corrosão atmosférica, a corrosão em solos, etc. . Classificação segundo a Morfologia A classificação segundo o meio é útil no estudo dos mecanismos de ataque, entretanto, querendo-se avaliar os danos causados pela corrosão torna-se mais conveniente se fazer uma classificação como as que se apresentam abaixo : I – Generalizada : a superfície corrói de maneira igual em toda a sua extensão. a) Corrosão Uniforme É a forma menos agressiva de corrosão. O ataque, neste caso, se estende de forma homogênea sobre toda a superfície metálica, e sua penetração média é igual em todos os pontos. II – Localizada b) Corrosão em Placas Abrange os casos intermediários entre a corrosão uniforme e a corrosão localizada. Ocorre em algumas regiões da superfície. c) Corrosão Alveolar A corrosão alveolar se processa na superfície metálica produzindo sulcos ou escavações semelhantes a alvéolos, apresentando fundo arredondado e profundidade geralmente menor que seu diâmetro. Montagem : Prof. Luciano Cardoso 6 d) Corrosão Puntiforme (pite / pitting ) Este tipo de ataque, assim como a intergranular e intragranular, é uma das formas mais perigosas em que a corrosão pode-se apresentar. Neste caso a quantidade de material afetado não guarda relação com a magnitude dos incovenientes. Durante a corrosão puntiforme, ou pite, o ataque se localiza em um ponto isolado da superfície metálica e se propaga até o interior do metal, muitas vezes transpassando. Uma variação deste tipo de corrosão é a corrosão em frestas, ou Crevice Corrosion. e) Corrosão em Frestas Este tipo de corrosão é uma variação da corrosão puntiforme e se apresenta em uniões ou zonas em que a renovação do meio corrosivo só pode ser obtida por difusão (movimento de íons causadopor um gradiente de concentração). Esta condição de não renovação do meio corrosivo (estagnação) pode ser obtida também quando se tem sedimentação ou quando se utilizam juntas de material absorvente ou poroso. De uma maneira geral este tipo de corrosão ocorre em frestas com espessura de poucos centésimos de milímetro ou menor. f) Corrosão Intergranular Este tipo de corrosão localiza-se entre os grãos da estrutura cristalina do material(contorno de grãos) metálico, o qual perde suas propriedades mecânicas e pode fraturarquando submetido a esforços mecânicos menores que o esperado, como é o caso da corrosão sob tensão fraturante (stress corrosion cracking - SCC). g) Corrosão Intragranular Este tipo de corrosão se processa no interior dos grãos cristalinos do material metálico o qual, pela perda de suas propriedades mecânicas, assim como na caso da corrosão intergranular, poderá fraturar à menor solicitação mecânica com efeitos muito mais catastróficos que o caso da intergranular. h) Corrosão Filiforme A corrosão filiforme se processa sob a forma de finos filamentos que se propagam emdiferentes direções e que não se cruzam. Ocorre geralmente em superfícies metálicasrevestidas com filmes poliméricos, tintas ou metais ocosionando o deslocamento do revestimento. Montagem : Prof. Luciano Cardoso 7 i) Corrosão por Esfoliação A corrosão por esfoliação ocorre em diferentes camadas e o produto de corrosão, formado entre a estrutura de graõs alongados, separa as camadas ocasionando um inchamento do material metálico. j) Corrosão seletiva Ocorre quando um dos componentes da liga é corroído preferencialmente ; por exemplo, a dezincificação do latão ou a grafitização do ferro fundido cinzento. k) Corrosão sob tensão fraturante Ocorre quando o material sofre ruptura sob a ação conjugada corrosão / tensão; por exemplo, a ocorrência de fadiga do material. l) Corrosão galvânica Ocorrerá corrosão galvânica quando houver contato entre materiais diferentes, sejam naturais ou artificiais ; por exemplo, uma chapa de alumínio com rebites de latão ou em tubos de ferro novo em contato com tubos velhos ( corrosão “ativo/passivo” ). m) Corrosão por corrente de fuga Ocorre em instalações enterradas ou submersas próximas à rede de estradas de ferro eletrificadas ou próximas às instalações de retificações da corrente elétrica. n) Corrosão por frestas Ocorrerá quando houver frestas. Estas frestas podem ser naturais, nas juntas ou provocadas nos depósitos. Montagem : Prof. Luciano Cardoso 8 Formas de Corrosão - Desenhos esquemático Montagem : Prof. Luciano Cardoso 9 Formas de Corrosão - Fotos Montagem : Prof. Luciano Cardoso 10 PROBLEMAS DA CORROSÃO : Alguns dos problemas associados à corrosão estão listados e discutidos a seguir. a) Aparência A aparência de um material pode ser importante de forma que a corrosãodo mesmo setorna indesejavel. Dependendo da aplicação do material pode-se, apartir de uma análise decusto-benefício, se eleger um material resistente à corrosão ou uma forma de proteção quepode ser um revestimento polimérico, cerâmico ou metálico ou ainda atraves de processos deproteção anódica ou catódica. Como exemplo da utilização de materiais resistentes à corrosão,por motivo de aparência, pode-se citar a utilização de aço inoxidável em esquadrias na construção civil. b) Manutenção A manutenção de uma planta industrial pode ter seu custo sensivelmente reduzido pela utilização de materiais resistentes à corrosão. Neste caso é necessário um estudo de custo benefício pois muitas vezes se torna economicamente mais viável a utilização de materiais resistentes à corrosão, mesmo que mais caros, que se ter que fazer uma manutenção periódica de pintura, por exemplo. c) Interrupção do Processo Frequentemente uma linha de produção ou parte de um processo para devido a falhas inesperadas provocadas pela corrosão. d) Contaminação do Produto A contaminação do produto ocasionado por resíduos da corrosão de parte da planta de produção gera queda no preço final do produto sendo que em alguns casos, devido a um efeito catalítico do produto de corrosão, ocorre a decomposição do produto, causando perda total. e) Perda de Material A perda de material, causada por corrosão, ocorre principalmente por vazamentos nos dutos e tanques. f) Saúde e Segurança Quando a corrosão causa vazamento de materiais tóxicos, inflamáveis ou radioativos tem- se, consequentemente, problemas ambientais, de segurança e de saúde. Montagem : Prof. Luciano Cardoso 11 FUNDAMENTOS QUÍMICOS DA CORROSÃO : . Conceitos Básicos - Número de Oxidação (Nox): é a carga elétrica real ou aparente que uma espécie química ( átomos, moléculas, íons ) adquire ao ocorrer um processo químico de formação ou ruptura de ligações atômicas, para a aquisição de estabilidade. - Oxidação: é o fenômeno no qual uma determinada espécie química PERDE ELÉTRONS. ( Nox aumenta ) - Redução: é o fenômeno no qual uma determinada espécie química GANHA ELÉTRONS. ( Nox reduz / diminui ) Nox Oxidação ( perda de elétrons ) -5 -4 -3 -2 -1 0 +1 +2 +3 +4 +5 Redução ( ganho de elétrons ) - Reações de Oxidação-Redução ( Óxido-Redução, Óxi-redução, Redox ): São as reações nas quais se verificam TRANSFERÊNCIA DE ELÉTRONS de uma espécie química para outra : Zn0 (s) + Cu(aq) 2+ Cu0 (s) + Zn (aq) 2+ ganha 2 elétrons perde 2 elétrons - Fila de reatividade dos metais (cátions): K > Na > Li > Ca > Mg > Al > Zn > Fe > Ni > Pb > H > Cu > Hg > Ag > Pt > Au Montagem : Prof. Luciano Cardoso 12 - Agente Oxidante : é a espécie química que durante a óxi-redução, sofre o processo de redução. - Agente Redutor : é a espécie química que durante a óxi-redução, sofre o processo de oxidação. - Eletrodo: é um terminal utilizado para conectar as partes de um circuito elétrico ; um eletrodo é também comumente chamado de “polo”. - Potencial de Eletrodo ( E ) : entende-se por potencial de eletrodo à sua capacidade para perder elétrons (oxidação) ou para ganhar elétrons ( redução ). - Potencial de Oxidação (Eoxid ): mede a maior ou a menor tendência que um determinado eletrodo apresenta para peder elétrons. - Potencial de Redução ( Ered ): mede a maior ou a menor tendência que um determinado eletrodo apresenta para ganhar elétrons. - Potencial de Eletrodo Padrão (E0): é o valor do potencial de eletrodo medido em condições de temperatura, pressão e concentração pré-estabelecidas, como padrão : Condições padrão : 250C , 1 atm ; 1 mol/L . - Eletrodo de Referência: é o eletrodo de gás hidrogênio, ao qual se atribui um potencial de eletrodo igual a zero nas condições padrão ; é a partir de uma comparação com o potencial deste eletrodo que se faz a medida do valor do potencial de outros eletrodos. - Diferença de Potencial (ddp ou E): corresponde à diferença de potencial elétrico verficada entre os terminais de conexão de um circuito elétrico ; a ddp muitas vezes também é chamada de “força motriz” ou “força eletromotriz” ( f.e.m ) . E = E de maior potencial - E de menor potencial Ou, conforme a Convenção Europeia : E = E catodo - E anodo Montagem : Prof. Luciano Cardoso 13 - Anodo ou Ânodo: é o eletrodo onde ocorre o processo de OXIDAÇÃO. - Catado ou Cátodo: é o eletrdo onde ocorre o processo de REDUÇÃO. - Eletrólito: São assim chamadas todas as soluções que CONDUZEM a corrente elétrica. OBS. A quantidade de eletrólito situada ao redor do ânodo é chamada de ANÓLITO e ao redor do cátodo de CATÓLITO. - Pilha Eletroquímica: é um dispositivo elétrico onde a ocorrência de reações de óxido- redução, produzem energia elétrica. - Pilha de Daniell: Sentido dos elétrons Os elétrons circulam do eletrodo de maior potencial de oxidação para o de menor potencial de oxidação. No caso da pilha de Daniell os elétrons vão do zinco para o cobre. Pólos da pilha Pólo positivo – o de menor potencial de oxidação – Cu. Pólo negativo – o de maior potencial de oxidação – Zn. Montagem : Prof. Luciano Cardoso 14 Cátodo e Ânodo Cátado – placa de menor potencial de oxidação – Cu. Onde ocorre redução. Ânodo – placa de maior potencial de oxidação – Zn. Onde ocorre oxidação. Variação de massa nas placas Placa de maior potencial de oxidação – diminui – Zn. ( sofre corrosão ) Placa de menor potencial de oxidação – aumenta – Cu. Variação de concentração A solução correspondemte ao ânodo se concentra. A solução correspondente ao cátodo dilui. Equação global da pilha Zn(s) + Cu(aq) +2 → Zn(aq) +2 + Cu A pilha de Daniell é representada pela seguinte notação: Zn°/Zn2+//Cu2+/Cu° Ânodo – Ponte Salina ( // ) – Cátodo Ponte salina A parede porosa (de porcelana, por exemplo) tem por função manter constante a concentração de íons positivos e negativos, durante o funcionamento da pilha. Ela permite a passagem de cátions em excesso em direção ao cátodo e também a passagem dos ânions em direção ao ânodo. Atravessando a parede porosa, os íons em constante migração estabelecem o circuito interno da pilha. Montagem : Prof. Luciano Cardoso 15 Equação de Nernst Se o sistema de eletrodos de uma determinada pilha, não estiver nas condições padrão ( 250 C , 1 atm , 1 mol/L ) , é necessário corrigir o potencial do eletrodo. Para tanto aplica-se a EQUAÇÃO DE NERNST : onde : . EM : potencial corrigido do eletrodo . E0M : potencial padrão de redução do metal ( tabela ) . n : número de elétrons . ( a M+n ) : concentração da solução, já que está fora do padrão Tendência à Corrosão Através dos potenciais de eletrodo, em muitos casos, é possível se saber se um determinado metal tem tendência à corrosão quando em contato com um determinado meio, também fora das condições padrão se : . E anodo E catodo : ocorrerá corrosão do metal . E anodo E catodo : não ocorrerá corrosão do metal . E anodo = E catodo : sistema em equilíbrio - EA : o potencial do anodo será sempre o potencial do metal, ou melhor, do eletrodo M / M +n - EC : o potencial do catodo será sempre o potencial referente ao meio corrosivo que poderá ser : EM = E 0 M + n 06,0 x log ( a M +n ) Montagem : Prof. Luciano Cardoso 16 . Aplicação da Equação de Nernst para a reação catódica em meio ácido sem aeração : EH = - 0,06 pH . Aplicação da Equação de Nernst para a reação catódica em meio ácido aerado : E O2 / H2O = E 0 O2 / H2O – 0,06 pH + 0,015 log pO2 * p O2 = pressão parcial do oxigênio ( em atm ) . Aplicação da Equação de Nernst para a reação catódica em meio alcalino ou neutro : E O2 /OH = E 0 O2/OH + 0,84 + 0,015 log p O2 - 0,06 pH MEIOS CORROSIVOS : De um modo geral, os meios corrosivos mais frequentemente encontrados são os seguintes : - atmosfera - águas naturais - solo - produtos químicos - sistemas em solução - alimentos - substâncias fundidas - solventes orgânicos - madeiras e plásticos ; etc. Dependendo do tipo de ação do meio corrosivo sobre o material, os processos corrosivos podem ser classificados em dois grandes grupos, abrangendo todos os casos deterioração por corrosão: - Corrosão Eletroquímica - Corrosão Química Montagem : Prof. Luciano Cardoso 17 CORROSÃO ELETROQUÍMICA / CORROSÃO ÚMIDA : Os processos de corrosão eletroquímica são mais freqüentes na natureza e se caracterizam basicamente por: Necessariamente na presença de água no estado líquido; Temperaturas abaixo do ponto de orvalho da água, sendo a grande maioria na temperatura ambiente; Formação de uma pilha ou célula de corrosão, com a circulação de elétrons na superfície metálica. Em face da necessidade do eletrólito conter água líquida, a corrosão eletroquímica é também denominada corrosão em meio aquoso / corrosão úmida. Nos processos de corrosão, os metais reagem com os elementos não metálicos presentes no meio, O2, S, H2S, CO2 entre outros, produzindo compostos semelhantes aos encontrados na natureza, dos quais foram extraídos. Conclui-se, portanto, que nestes casos a corrosão corresponde ao inverso dos processos metalúrgicos ( vide figura abaixo ). . Os Meios Corrosivos na Corrosão Eletroquímica Os meios corrosivos em corrosão eletroquímica são responsáveis pelo aparecimento do eletrólito. O eletrólito é uma solução eletricamente condutora constituída de água contendo sais, ácidos ou bases. Montagem : Prof. Luciano Cardoso 18 . Principais Meios Corrosivos e Respectivos Eletrólitos - atmosfera: o ar contém umidade, sais em suspensão, gases industriais, poeira, etc. O eletrólito constitui-se da água que condensa na superfície metálica, na presença de sais ou gases presentes no ambiente. Outros constituintes como poeira e poluentes diversos podem acelerar o processo corrosivo; - solos: os solos contêm umidade, sais minerais e bactérias. Alguns solos apresentam também, características ácidas ou básicas. O eletrólito constitui-se principalmente da água com sais dissolvidos; - águas naturais (rios, lagos e do subsolo): estas águas podem conter sais minerais, eventualmente ácidos ou bases, resíduos industriais, bactérias, poluentes diversos e gases dissolvidos. O eletrólito constitui-se principalmente da água com sais dissolvidos. Os outros constituintes podem acelerar o processo corrosivo; - água do mar: estas águas contêm uma quantidade apreciável de sais. Uma análise da água do mar apresenta em média os seguintes constituintes em gramas por litro de água: Cloreto (Cl-) 18,9799 Sulfato (SO -) 2,6486 Bicarbonato (HCO ) 0,1397 Brometo (Br-) 0,0646 Fluoreto (F-) 0,0013 Ácido Bórico (H3BO3) 0,0260 Sódio (Na+) 10,5561 Magnésio (Mg2+) 1,2720 Cálcio (Ca2+) 0,4001 Potássio (K+) 0,3800 Estrôncio (Sr 2+) 0,0133 A água do mar em virtude da presença acentuada de sais, é um eletrólito por excelência. Outros constituintes como gases dissolvidos, podem acelerar os processos corrosivos; - produtos químicos: os produtos químicos, desde que em contato com água ou com umidade e formem um eletrólito, podem provocar corrosão eletroquímica ; Montagem : Prof. Luciano Cardoso 19 Reações no Processo Corrosivo - Produtos de Corrosão As reações que ocorrem nos processos de corrosão eletroquímica são reações de oxidação e redução. As reações na área anódica (anodo da pilha de corrosão) são reações de oxidação. A reação mais importante e responsável pelo desgaste do material é a de passagem do metal da forma reduzida para a iônica (combinada) ( responsável pelo desgaste do metal ) As reações na área catódica (cátodo da pilha de corrosão) são reações de redução. As reações de redução são realizadas com íons do meio corrosivo ou, eventualmente, com íons metálicos da solução. As principais reações na área catódica são: As reações catódicas mais comuns nos processos corrosivos são "a", "b" e "c" as reações "d" e "e" são menos freqüentes, a última aparece apenas em processos de redução química ou eletrolítica. Serão detalhados a seguir as reações catódicas apresentadas anteriormente e que ocorrem em meios neutros ou aerados e não aerados. Montagem : Prof. Luciano Cardoso 20. Reações catódicas em meio neutro aerado: . Reações catódicas em meio neutro não aerado: Montagem : Prof. Luciano Cardoso 21 Conclusões Importantes: Das reações catódicas acima pode-se tirar algumas importantes conclusões: A região catódica torna-se básica (há uma elevação do pH no entorno da área catódica). Em meios não aerados há liberação de H2, o qual é absorvido na superfície e responsável pela sobretensão ou sobrevoltagem do hidrogênio. Este fenômeno provoca o retardamento do processo corrosivo e chama-se polarização catódica. Em meios aerados há o consumo do H2 pelo O2, não havendo a sobrevoltagem do hidrogênio. Neste caso não há, portanto, a polarização catódica e haverá, consequentemente, a aceleração do processo corrosivo. A composição do eletrólito na vizinhança do catodo é dependente de difusão do oxigênio no meio e da velocidade de renovação do eletrólito. Deste modo é possível a ocorrência da reação "a" em meios aerados, caso o fluxo de elétrons chegando ao catodo seja muito elevado. Um exemplo é o caso da superproteção catódica em água do mar onde a reação "c", que normalmente ocorre, pode ser sobrepujada pela reação "a". Um sério inconveniente é a possibilidade de ocorrência do fenômeno de fragilização pelo hidrogênio produzindo trincas e/ou a diminuição da vida à fadiga. Observação: Em meios ácidos haverá um decréscimo da acidez no entorno da área catódica e em meios básicos haverá um acréscimo da alcalinidade no entorno da área catódica. Os produtos de corrosão nos processos eletroquímicos são, em geral, resultantes da formação de compostos insolúveis entre o íon do metal e o íon hidroxila. O produto de corrosão é portanto, na grande maioria dos casos hidróxido do metal corroído, ou óxido hidrato do metal. Quando o meio corrosivo contiver outros íons poderá haver a formação de outros componentes insolúveis e o produto de corrosão pode ser constituído de sulfetos, sulfatos, cloretos, dentre outras. Montagem : Prof. Luciano Cardoso 22 TIPOS DE PILHAS : Durante o funcionamento das pilhas eletroquímicas, aparecem diferenças de potencias entre os eletrodos. Essas diferenças de potencial surgem quando : 1) Os eletrodos são constituídos de diferentes substâncias e possuem, portanto, diferentes potenciais; 2) Os eletrodos são da mesma substância, mas as soluções contêm concentrações diferentes; 3) Os eletrodos são da mesma substância e as soluções contêm concentrações iguais, mas os eletrodos estão submetidos a diferentes pressões parciais de substâncias gasosas; Dessa forma, pode-se dizer que, nos processos de corrosão devem ser destacados os principais tipos de pilhas eletroquímicas nas quais se verifica que as reações em ação criam, espontaneamente, uma força eletromotriz. . Principais tipos de pilhas: a) Pilha de concentração Existem casos em que se têm materiais metálicos de mesma natureza, mas que podem originar uma diferença de potencial formando pilhas e, ocasionando processos de corrosão. Isto ocorre quando se tem um mesmo material metálico em contato com diferentes concentrações de um mesmo eletrólito ou em contato com o mesmo eletrólito, porém em locais em que os teores de gases dissolvidos são diferentes. a.1) Pilha de concentração iônica Pilha formada por material metálico de mesma natureza, em contato com soluções de diferentes concentrações. Pode-se verificar que, diminuindo-se a concentração dos íons Mn+ aumenta-se a tendência à perda de elétrons. Montagem : Prof. Luciano Cardoso 23 Pode-se fixar, então, a natureza elétrica dos eletrodos: - ânodo: aquele que estiver imerso na solução mais diluída; - cátodo: aquele que estiver imerso na solução mais concentrada. Pilha de concentração iônica a.2) Pilha de aeração diferencial É a pilha constituída de eletrodos de um só material metálico em contato com um mesmo eletrólito, mas apresentando regiões com diferentes teores de gases dissolvidos. Como ocorre com mais freqüência em regiões diferentemente aeradas, é conhecida com o nome de pilha de aeração diferencial ou de oxigenação diferencial. A diferença de concentração do oxigênio origina uma diferença de potencial, funcionando o eletrodo mais aerado como cátodo e o menos aerado como ânodo. Pilha de aeração diferencial Montagem : Prof. Luciano Cardoso 24 b) Pilha eletrolítica No caso em que a diferença de potencial é proveniente de uma fonte de energia externa temos a pilha eletrolítica, não sendo necessário que os eletrodos sejam diferentes em sua natureza química. O processo eletrolítico é um processo não espontâneo responsável pela decomposição de uma substância por corrente elétrica. An+ Bn- corrente A + B elétrica An+ + n e- A Bn- B + n e- A pilha ou célula eletrolítica que tem importância no estudo de corrosão é aquela em que um dos eletrodos funciona como ânodo ativo, isto é, perdendo elétrons e portanto oxidando-se. c) Pilha de temperaturas diferentes As pilhas de temperaturas diferentes são constituídas de um mesmo material metálico, estando os eletrodos em diferentes temperaturas, sendo chamada também de pilha termogalvânica, responsável pela corrosão termogalvânica. Esse tipo de pilha costuma ocorrer quando se tem o material metálico imerso em eletrólito que apresenta áreas diferentemente aquecidas. d) Pilha ativa- passiva Alguns metais e ligas tendem a tornar-se passivos devido à formação de uma película fina e aderente de óxido ou outro composto insolúvel nas suas superfícies. Entre esses metais e ligas têm-se: alumínio, chumbo, aço inoxidável, titânio, ferro e cromo. A passivação faz com que esses materiais funcionem como áreas catódicas. Quando, por exemplo, se tem aço inoxidável em contato com água do mar, a destruição da passividade pelo íon cloreto não ocorre em toda a extensão da película passivadora da liga, e sim em pontos, talvez determinados por pequenas variações na estrutura e na espessura da película. Montagem : Prof. Luciano Cardoso 25 A destruição da passividade também pode ocorrer por meio de riscos na camada de óxido, expondo superfície metálica ativa que funcionaria como ânodo: caso de corrosão em tubos de aço rosqueados. Formam-se, então, pequenos pontos de metal ativo(ânodos) circundados por grandes áreas de metal passiva(cátodos). e) Pilha de ação local O zinco de alta pureza resiste mais à ação de ácido sulfúrico diluído que o zinco comercial. Aparentemente, o ataque é feito uniformemente sobre toda a superfície do zinco comercial mas, se observado sob um microscópio, verifica-se que o desprendimento do hidrogênio gasoso ocorre somente em determinados pontos da superfície do zinco. As impurezas (ferro, carbono, cobre) normalmente presentes no zinco funcionavam como microcátodos, funcionando o zinco como ânodo. . Exemplo Metal ( Zn ) HCl + H2O Anodo catodo Reações : - Na região anódica ocorrerá a reação anódica, pois ocorre com o ânodo ( metal ): Zn0 Zn 2+ + 2 e- - Na região catódica ocorrerá a reação catódica, pois ocorre com o catodo ( meio ) : 2 H + + 2 e- H2 Montagem : Prof. Luciano Cardoso 26 f) Pilha de eletrodos metálicos diferentes É o tipo de pilha que ocorre quando dois metais ou ligas metálicas diferentes estão em contato e imersos num mesmo eletrólito, é a chamada Pilha Galvânica ou CorrosãoGalvânica. Por observações sabe-se que o metal mais ativo na tabela de potencial de eletrodo, é que funciona como ânodo da pilha. Por exemplo, no caso do ferro em contato metálico com cobre e imersos em um eletrólito, como água salgada, ocorre uma transferência de elétrons do ferro (ânodo) para o cobre (cátodo). . Exemplo : Fe / HCl / Zn Catodo Anodo (metal de menor nobreza) HCl + H2O HCl + H2O Uma outra representação possível para uma pilha galvânica é : Catodo Anodo ( metal mais reativo ) HCl +H2O ( meio corrosivo ) Montagem : Prof. Luciano Cardoso 27 Na proteção catódica de tubulação de aço carbono com ânodo de magnésio, forma-se uma pilha galvânica . Observações : - Numa pilha galvânica, ocorre a corrosão galvânica. - Para identificar o anodo e o catodo é necessário consultar a série galvânica no meio corrosivo em questão. . Exemplos de séries galvânicas : a) Potenciais típicos observados em solos neutros e água medidos com referência a eletrodo de sulfato de cobre padrão. Série Galvânica Prática METAL VOLTS( * ) Magnésio comercial puro -1.75 Liga de Magnésio (6% Al, 3% Zn, 0.15% Mn) -1.60 Zinco -1.10 Liga de Alumínio (5% Zn) -1.05 Alumínio comercial puro -0.80 Montagem : Prof. Luciano Cardoso 28 Aço acalmado (limpo e brilhante) -0. 5 a -0. 8 Aço acalmado (enferrujado) -0.4 a -0.55 Aço fundido (não grafitado) -0.50 Chumbo -0.50 Aço acalmado em concreto -0.20 Cobre, Latão e Bronze -0.20 Camada Moída sobre aço -0.20 b) Série galvânica na água do mar Magnésio extremidade anódica ( metal menos nobre ) Zinco Alumínio (puro) Cádmio Aluminio (liga) Aço leve e ferro Aço inoxidável não-passivado Solda Chumbo-Estanho Chumbo Estanho Liga de Níquel não-passivado Latão Cobre Bronze Solda de Prata Liga de Níquel passivada Aço Inoxidável passivado Prata Titânio Grafite Ouro Platina extremidade catódica ( metal mais nobre ) Montagem : Prof. Luciano Cardoso 29 - Para identificar a velocidade da corrosão galvânica é preciso da relação da área entre anodo e catodo ; pode ser provado que quanto maior a relação, maior será a velocidade da corrosão : oáreadoanod doáreadocato : maior corrosão ; oáreadoanod doáreadocato : menor corrosão Esquema 1 Esquema 2 meio ácido aerado meio ácido aerado aço carbono aço inox aço inox aço carbono Pela série galvânica para o meio exemplificado acima, tem-se: . aço carbono anodo . aço inox catodo Logo, dos esquemas acima, o que apresentará mior corrosão será o Esquema 2 . A corrosão ocorrerá no anodo próximo ao outro metal. CORROSÃO QUÍMICA / CORROSÃO SECA : Os processos de corrosão química são, por vezes, denominados corrosão ou oxidação em altas temperaturas. Estes processos são menos freqüentes na natureza, envolvendo operações onde as temperaturas são elevadas. Tais processos corrosivos se caracterizam basicamente por : - ausência da água líquida; - temperaturas, em geral, elevadas, sempre acima do ponto de orvalho da água; - interação direta entre o metal e o meio corrosivo. Como na corrosão química não se necessita de água líquida, ela também é denominada em meio não aquoso ou corrosão seca. Montagem : Prof. Luciano Cardoso 30 Existem processos de deterioração de materiais que ocorrem durante a sua vida em serviço, que não se enquadram na definição de corrosão. Um deles é o desgaste devido à erosão, que remove mecanicamente partículas do material. Embora esta perda de material seja gradual e decorrente da ação do meio, tem-se um processo eminentemente físico e não químico ou eletroquímico. Pode-se entretanto ocorrer, em certos casos, ação simultânea da corrosão, constituindo o fenômeno da corrosão-erosão. Outro tipo de alteração no material que ocorre em serviço, são as transformações metalúrgicas que podem acontecer em alguns materiais, particularmente em serviço com temperaturas elevadas. Em função destas transformações as propriedades mecânicas podem sofrer grandes variações, por exemplo apresentando excessiva fragilidade na temperatura ambiente. A alteração na estrutura metalúrgica em si não é corrosão embora possa modificar profundamente a resistência à corrosão do material, tornando-o, por exemplo, susceptível à corrosão intergranular. Durante o serviço em alta temperatura pode ocorrer também o fenômeno da fluência, que é uma deformação plástica do material crescente ao longo do tempo, em função da tensão atuante e da temperatura. POLARIZAÇÃO : Polarização é a modificação do potencial de um eletrodo devido a variações de concentração, sobrevoltagem de um gás ou variação de resistência ôhmica. Caso não houvesse o efeito do fenômeno da polarização a corrente entre anodos e catodos seria muito mais elevada, à semelhança de um quase curto circuito. Isto se daria porque as resistências elétricas do metal e do eletrólito são muito baixas, restando apenas as resistências de contato dos eletrodos. Os fenômenos de polarização promovem a aproximação dos potenciais das áreas anódicas e catódicas e produzem aumento na resistência ôhmica do circuito, limitando a velocidade do processo corrosivo. Graças a existência destes fenômenos as taxas de corrosão observadas na prática são substancialmente inferiores àquelas que ocorreriam caso as pilha de corrosão funcionassem ativamente em todas as condições dos processos corrosivos. Quando as reações de corrosão são controladas predominantemente por polarização nas áreas anódicas : diz-se que a reação de corrosão é controlada anodicamente e que o eletrodo está sob o efeito de uma polarização anódica. Montagem : Prof. Luciano Cardoso 31 Quando as reações de corrosão são controladas predominantemente por polarização nas áreas catódicas: diz-se que a reação é controlada catodicamente e que o eletrodo está sob o efeito de uma polarização catódica. Quando é controlada pelo aumento de resistência de contato das áreas anódicas e catódicas: diz-se que a reação é controlada ohmicamente. De modo geral tem-se um controle misto das reações de corrosão. São basicamente três as causas de polarização: A – Polarização por concentração Este tipo de polarização ocorre freqüentemente em eletrólitos parados ou com pouco movimento. O efeito de polarização resulta do aumento de concentração de íons do metal em torno da área anódica (baixando o seu potencial na tabela de potenciais) e a rarefação de íons H+ no entorno da área catódica. Caso o eletrólito possua movimento ambas as situações não devem acontecer. B – Polarização por ativação Este tipo de polarização ocorre devido a sobrevoltagem de gases no entorno dos eletrodos. Os casos mais importantes no estudo da corrosão, são aqueles em que há liberação de H2 no entorno do catodo ou do O2 no entorno do anodo. A liberação de H2 no entorno do catodo é denominada polarização catódica e assume particular importância como fator de controle dos processos corrosivos. Em eletrólitos pouco aerados o H2 liberado e absorvido na área catódica provoca uma sobretensão ou sobrevoltagemdo hidrogênio capaz de reduzir sensivelmente a agressividade do meio. Podendo-se considerar por este fato a corrosão do aço desprezível na presença de água doce ou salgada, totalmente desaerada. A sobrevoltagem do hidrogênio foi estudada por Tafel estabelecendo a seguinte equação: onde : - sobrevoltagem do hidrogênio, em V; , em V e , em A/cm2 - constantes que dependem do metal e do meio Montagem : Prof. Luciano Cardoso 32 - densidade de corrente aplicada que provoque a sobrevoltagem , em A/cm2. Curva de TAFEL Sobre voltagem em função da densidade de corrente C – Polarização Ôhmica A polarização ôhmica ocorre devido a precipitação de compostos que se tornam insolúveis com a elevação do pH no entorno da áreas catódicas. Estes compostos são principalmente carbonatos e hidróxidos que formam um revestimento natural sobre as áreas catódicas, principalmente carbonato de cálcio e hidróxido de magnésio. CURVAS DE POLARIZAÇÃO As modificações no potencial de eletrodo resultante da polarização provoca mudança no valor deste potencial alterando o ponto de equilíbrio, fazendo com que o potencial anódico desloque no sentido catódico e vice-versa. A determinação experimental da curva de polarização de um certo material, num dado eletrólito, pode ser feita por dois métodos distintos. a) Método Galvanostático O método mais simples, e também o mais antigo, é o galvanostático, que é caracterizado pelo fato de ter como variável de controle a intensidade da corrente que circula no sistema, a qual é variada por meio de um resistência. Montagem : Prof. Luciano Cardoso 33 b) Método Potenciostático O outro método, de que se dispõe para a realização e ensaio de polarização, é o método potenciostático, o qual apresenta como variante o método potenciocinético. Este método é caracterizado pelo fato de ter como variável de controle o potencial e não a intensidade da corrente, como no modo galvanostático. A célula de polarização é semelhante à anterior, porém a aparelhagem requerida é diferente. Para variar o potencial aplicado ao corpo de prova em estudo é necessário um potenciostato, que é uma aparelho bem mais complexo. Por meio do potenciostato varia, no sentido anódico ou no catódico, o potencial do metal em relação ao eletrodo de referência. Para cada valor do potencial imposto, o sistema demanda uma certa corrente que é suprida pelo próprio potenciostato. A curva de polarização catódica que se obtém por este método é semelhante à obtida pelo método galvanostático, porém a curva anódica para metais que apresentam a transição ativo/passivo, tem aspecto completamente diferente. Curvas deste tipo não poderiam ser obtidas pelo método galvanostático. potencial anódico e catódico curva de polarização anódica e catódica Os fenômenos de polarização assumem grande importância na cinética dos processos de corrosão eletroquímica e muito particularmente para a proteção catódica, a qual consiste essencialmente na polarização catódica da estrutura a proteger. É também muito importante para a técnica da proteção anódica porque, neste caso, o fundamento da técnica consiste em se aplicar um potencial anódico à estrutura, levando-a ao campo de passividade, onde a corrente de corrosão é muito mais baixa. Esta técnica não elimina portanto a corrosão e só é possível de ser aplicada em materiais que apresentam a transição ativo/passivo. As curvas de polarização são também denominadas diagramas E (potencial de eletrodo) / (corrente) ou diagrama de Evans e são apresentados de um modo Montagem : Prof. Luciano Cardoso 34 geral sob a forma de retas, como o resultado da extrapolação dos trechos retos das curvas de polarização. Curva de polarização anódica para metal apresenta transição ativa/passiva PASSIVAÇÃO Passivação é a modificação do potencial de um eletrodo no sentido de menor atividade (mais catódico ou mais nobre) devido a formação de uma película de produto de corrosão. Esta película é denominada película passivante. Os metais e ligas metálicas que se passivam são os formadores de películas protetoras. Como exemplo podem ser citados: Cromo, níquel, titânio, aço inoxidável, monel que se passivam na grande maioria dos meios corrosivos, especialmente na atmosfera; Chumbo que se passiva na presença de ácido sulfúrico; ferro que se passiva na presença de ácido nítrico concentrado e não se passiva na presença de ácido nítrico diluído; A maioria dos metais e ligas passivam-se na presença de meios básicos, com exceção dos metais anfóteros (Al, Zn, Pb, Sn e Sb). Montagem : Prof. Luciano Cardoso 35 Taxas de corrosão de um metal passivável Taxas de corrosão de um metal não passivável VELOCIDADE DE CORROSÃO A velocidade com que se processa a corrosão é dada pela massa de material desgastado, em uma certa área, durante um certo tempo, ou seja, pela taxa de corrosão. A taxa de corrosão pode ser representada pela massa desgastada por unidade de área na unidade de tempo. A massa deteriorada pode ser calculada pela equação de Faraday: m = e . i . t onde : m = massa desgastada, em gramas (g); e = equivalente eletroquímico do metal; i = corrente de corrosão, em ampère (A) ; t = tempo em que se observou o processo, em segundos (s). A corrente l de corrosão é, portanto, um fator fundamental na maior ou menor intensidade do processo corrosivo e o seu valor pode ser variável ao longo do processo corrosivo. A corrente de corrosão depende fundamentalmente de dois fatores: Diferença de potencial das pilhas (diferença de potencial entre áreas anódicas e catódicas) – ddp Resistência de contato dos eletrodos das pilhas (resistência de contato das áreas anódicas e catódicas) – R Montagem : Prof. Luciano Cardoso 36 A diferença de potencial pode ser influenciada pela resistividade do eletrólito, pela superfície de contato das áreas anódicas e catódicas e também pelos fenômenos de polarização e passivação. A velocidade de corrosão pode ser, ainda, alterada por outros fatores que serão tratados no item seguinte e que influenciam de modo direto ou indireto na polarização ou na passivação. O controle da velocidade de corrosão pode se processar na área anódica ou na área catódica, no primeiro caso diz-se que a reação de corrosão é controlada anodicamente e no segundo caso catodicamente. Quando o controle se dá anódica e catodicamente diz-se que o controle é misto. INFLUÊNCIA DE OUTROS FATORES NA VELOCIDADE DA CORROSÃO Alguns outro fatores influem na velocidade de corrosão, principalmente porque atuam nos fenômenos de polarização e passivação. Tais fatores que também influenciam a velocidade de corrosão são: Geração do meio corrosivo: como foi dito anteriormente oxigênio funciona como controlado dos processos corrosivos. Portanto, na pressão atmosférica a velocidade de corrosão aumenta com o acréscimo da taxa de oxigênio dissolvido. Isto ocorre por ser o oxigênio um elemento despolarizante e que desloca a curva de polarização catódica no sentido de maior corrente de corrosão; pH de eletrólito: a maioria dos metais passivam-se em meios básicos (com exceção dos metais anfóteros ( Al, Zn, Pb, Sn e Sb ) . Temperatura: o aumento de temperatura acelera, de modo geral, as reações químicas. Da mesma forma também em corrosão as taxas de desgaste aumentam com o aumento da temperatura. Com a elevação da temperatura diminui-se a resistividade d eletrólito e consequentemente aumenta-se a velocidade de corrosão; Efeito da velocidade: a velocidade relativa, superfície metálica-eletrólito, atua na taxa de desgaste de três formas: para velocidades baixas há uma ação despolarizanteintensa que se reduz à medida que a velocidade se aproxima de 8 m/s (para o aço em contato com água do mar). A partir desta velocidade as taxas praticamente se estabilizam voltando a crescer para altas velocidades quando diante de um movimento turbulento tem-se, inclusive, uma ação erosiva. http://pt.wikipedia.org/wiki/Alum%C3%ADnio http://pt.wikipedia.org/wiki/Zinco http://pt.wikipedia.org/wiki/Chumbo http://pt.wikipedia.org/wiki/Estanho http://pt.wikipedia.org/wiki/Antim%C3%B4nio Montagem : Prof. Luciano Cardoso 37 Efeito do pH na velocidade de corrosão Efeito da velocidade relativa do metal/eletrólito na corrosão do aço em água do mar TAXA DE CORROSÃO - Perda de Espessura por Unidade de Tempo e Perda de Peso por Unidade de Área na Unidade de Tempo As taxas de corrosão expressam a velocidade do desgaste verificado na superfície metálica. A avaliação correta das taxas de corrosão é, de modo geral, de grande importância para a determinação da vida útil provável de equipamentos e instalações industriais. Os valores das taxas de corrosão podem ser expressos por meio da redução de espessura do material por unidades de tempo, em mm/ano ou em perda de massa por unidade de área, por unidade de tempo, por exemplo mg/dm2/dia (mdd). Pode ser expressa ainda em milésimos de polegada por ano (mpy). O cálculo das taxas de corrosão em mm/ano e mpy, quando se conhece a perda de massa pode ser dada pelas seguintes expressões ( para corrosões uniformes ) : a) onde : mm/ano = é a perda de espessura, em mm por ano; = perda de massa, em mg; S = área exposta, em cm2; t = tempo de exposição, em dias; = massa específica do material, em g/cm3 Montagem : Prof. Luciano Cardoso 38 b) onde : mpy = é a perda de espessura, em milésimos de polegada por ano; = perda de massa, em mg; S = área exposta, em pol 2; t = tempo de exposição, em horas; = massa específica do material, em g/cm3 Para conversão das taxas dadas em mm/ano e mpy para mdd usa-se as seguintes expressões: sendo : mdd = dia dmmg 2/ Quando o ataque é uniforme e em meio químico, os metais podem ser divididos em três grupos, de acordo com suas taxas de corrosão e aplicação projetada : - menor que 5 mpy : metais com boa resistência à corrosão, tanto que são apropriados para partes críticas de equipamentos. Montagem : Prof. Luciano Cardoso 39 - entre 5 – 50 mpy : metais usados no caso em que uma alta taxa de corrosão é tolerada, como por exemplo : tanques, tubulações, corpo de válvulas, etc. - maior que 50 mpy : metais poucos resistentes à corrosão, daí não ser recomendado o uso dos mesmos. ou ainda : Taxa de corrosão ( mm /ano) Resistência à corrosão observações até 0,051 Excelente - 0,052 a 0,25 Boa - 0,26 a 0,50 Média - 0,51 a 1,25 Baixa Estudar a viabilidade econômica de diminuir o material 1,25 Muito baixa Diminuir o material . A perda de espessura por unidade de tempo, também pode ser estudada da segunite forma : A perda de espessura por unidade de tempo determina a taxa de penetração da corrosão na superfície metálica, após um tempo determinado de exposição do metal ao meio corrosivo. A taxa de corrosão deve ser calculada por frentes de ataque do meio à superfície metálica e por tipo de meio. A expressão matemática usualmente aplicada para o cálculo da taxa de corrosão como foi descrita acima é a seguinte: ONDE: e0 = espessura do metal antes da exposição ao meio. eF = espessura do metal após a exposição e após a remoção do produto de corrosão. t = tempo de exposição do metal ao meio. T.C. = taxa de corrosão. NOTA IMPORTANTE: Quando se medir o valor de eF não esquecer de isolar as superfícies de ataque e o tipo de meio. T.C. = ( e0 - eF ) / t Montagem : Prof. Luciano Cardoso 40 As unidades de medida normalmente utilizadas para expressar a taxa de corrosão calculada da maneira acima são : . A perda de peso por unidade de área, também pode ser estudada da segunite forma : PERDA DE PESO POR UNIDADE DE ÁREA NA UNIDADE DE TEMPO A perda de peso por unidade área na unidade de tempo, determina a perda de metal resistente, considerando que todas as superfícies do metal foram expostas ao meio corrosivo; caso contrário esse método não pode ser utilizado. A expressão matemática usualmente aplicada para a determinação dessa taxa de corrosão é: ONDE : P0 = peso do metal antes da exposição ao meio. PF = peso do metal após a exposição ao meio e a remoção do produto de corrosão. A0 = soma das áreas de todas as superfícies do metal expostas ao meio. t = tempo de exposição do metal ao meio. A unidade de medida utilizada na determinação dessa taxa de corrosão é: - miligrama por decímetro quadrado por dia - mdd. - milímetros de penetração por ano - mm / ano. - polegadas de penetração por ano - ipy. - milésimo de polegada de penetração por ano - mpy. OBS. 1 ipy = 25,4 mm / ano e 1 ipy = 1000 mpy T.C. = ( P0 - PF ) / ( A0 . t ) Montagem : Prof. Luciano Cardoso 41 EXERCÍCIOS DE APLICAÇÃO 1 EXERCÍCIO: Determine a taxa de corrosão dos metais A e B dos esquemas abaixo, sabendo-se que foram expostos a meios corrosivos diferentes durante 10 anos. Qual dos dois meios é mais agressivo, se os metais A e B forem exatamente iguais? (Medidas em milímetros.) RESOLUÇÃO 1. TAXA DE CORROSÃO DO METAL A e0 = 40 mm eF = 20 mm t = 10 anos 2. TAXA DE CORROSÃO DO METAL B e0 = 40 mm. eF = 20 mm. t = 10 anos. 50 40 20 METAL A PRODUTO DE CORROSÃO APÓS A EXPOSIÇÃO ANTES DA EXPOSIÇÃO METAL B 20 40 30 20 PRODUTO DE CORROSÃO MEIO CORROSIVO T.C. = [ ( 40 - 20 ) / 10 ] / 2 = 1 mm / ano OBS. A taxa de corrosão é dividida por dois, porque o metal sofreu ataque pelos dois lados de sua superfície. T.C. = ( 40 - 20 ) / 10 = 2 mm / ano Montagem : Prof. Luciano Cardoso 42 3. MEIO MAIS AGRESSIVO Considerando que os dois metais são idênticos o meio corrosivo ao qual o metal B está exposto é duas vezes mais agressivo do que o outro meio, devido aos valores das taxas de corrosão calculadas. 2 EXERCÍCIO: Um ensaio de laboratório com 3 materiais diferentes, mergulhados num mesmo meio corrosivo, apresentou os resultados plotados no gráfico abaixo. Baseando-se nessas curvas, responda o seguinte : a) Quais as taxas de corrosão de cada um dos três metais em toda a experiência? b) Qual o material apresentou menor e maior corrosão depois de decorridos 10 e 20 dias de experiência? DADOS: - Todos os materiais apresentaram corrosão uniforme. - A soma das superfícies dos três metais expostos está na tabela abaixo. MATERIAL ÁREA SUPERFICIAL (em dm 2 ) 1 10 2 25 3 15 Montagem : Prof. Luciano Cardoso 43 RESOLUÇÃO 1. Cálculo das taxas de corrosão METAL TEMPO DE EXPOSIÇÃO (dias) PERDA DE PESO (mg) TAXA DE CORROSÃO (mdd) 1 5 10 15 20 25 100 200 300 500 600 2 2 2 2,5 2,4 2 5 10 15 20 25 200 400 600 800 1000 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 3 5 10 15 20 25 300 400 400 400 500 4 2,6 1,7 1,3 1,3 2. MELHOR E PIOR METAL APÓS 10 E 20 DIAS DE EXPOSIÇÃO Melhor, após 10 dias = é o metal 2 , taxa de corrosão de 1,6 mdd Melhor, após 20 dias = é o metal 3 , taxa de corrosão de 1,3 mdd Pior, após 10 dias = é o metal 3 , taxa de corrosão de 2,6 mdd Pior, após 20 dias= é o metal 1 , taxa de corrosão de 2,5 mdd Montagem : Prof. Luciano Cardoso 44 . Equipamentos utilizados para medir as espessuras no campo, são : - Ultra – Som : pode ser usado quando se tem acesso tanto pelo lado interno ou externo ao local que se deseja medir a espessura. - Calibre Mecânico : ( tipo de “paquímetro”, calibre com relógio ) utilizado apenas quando se tem acesso a ambos os lados do local que se deseja medir a espessura . Esquema de um calibre mecânico com relógio, utilizado para medição de espessura quando existe acesso dos dois lados do local a ser medido. NOTA IMPORTANTE: A quantificação da corrosão por perda de espessura na unidade de tempo pode ser aplicada para qualquer forma de corrosão que ocorra com perda de material. RELÓGIO Montagem : Prof. Luciano Cardoso 45 CORROSÃO ATMOSFÉRICA : A maioria dos metais tende a se combinar com o oxigênio do ar, produzindo os respectivos óxidos. Não considerando a ação de vapores contidos no ar (de água, etc), esse processo se dá de forma lenta para o ferro em temperaturas usuais de ambientes. Entretanto, em alguns metais como o alumínio a corrosão é rápida mas acontece o fenômeno da apassivação: a camada de óxido formada na superfície isola o oxigênio e impede continuação do processo. A presença de vapor d'água ( umidade do ar ) acelera a corrosão e, ainda mais, se tais vapores contém substâncias agressivas como sais ou ácidos. Ocorre em muitos ambientes industriais, locais próximos ao mar , etc. É um tipo de corrosão em que o meio corrosivo é um filme fino, depositado sobre a superfície metálica em geral de caráter temporário. Metal + meio produto de corrosão - Fatores que interferem no metal : . composição química . estado da superfície metálica - Fatores que interferem no meio : . Ar seco : composição química do ar seco componentes % na composição Nitrogênio – N2 78,00 Oxigênio – O2 21,02 Neônio + Hélio + Hidrogênio ( Ne + He + H2 ) 0,01 Dióxido de carbono – CO2 0,03 Argônio – Ar 0,94 Montagem : Prof. Luciano Cardoso 46 . Umidade do ar : Existe uma quantidade máxima de vapor d’ água no ar . De acordo com a temperatura, maior será a quantidade de vapor d’ água máxima no ar. Temperatura ( 0 C ) % de H2O(v) máxima . Umidade Relativa do Ar = permitidavOdeHmáxQuantidade noarxvOdeHQuantidade )(2. 100)(2 Assim, de acordo com a “umidade relativa do ar” a atmosfera pode ser : Umidade Relativa (%) Tipo de ar Característica do ar 0 a 30% Seco %H2O(v) é mto menor que %H2O(v) máximo 30 a 60% Normal %H2O(v) é pouco menor que %H2O(v) máximo 60 a 90% Úmido %H2O(v) é mto próxima que % máximo permitida 90% Saturado %H2O(v) é praticamente igual que %H2O(v) máxima permitida . Influência de Poluentes: A quantidade e o tipo dos poluentes na atmosfera, influem na taxa de corrosão. Assim, de acordo com os poluentes as atmosferas podem ser : Montagem : Prof. Luciano Cardoso 47 ATMOSFERA LOCALIZAÇÃO PRINCIPAIS POLUENTES Rural Longe das cidades, indústrias e do mar isento Urbana Dentro da cidade e longe da indústria CO , CO2 , poeira (sólidos em suspensão ) Industrial Dentro da indústria (muito próximo) e longe da cidade e do mar Gases industriais – SO2 , SO3 , etc. , cinzas (partículas metálicas que retém a umidade Marinha Próximo ao mar e longe da indústria e da cidade Cloretos ( Cl - ) . Classificação das atmosferas em relação à taxa de corrosão : ATMOSFERA CORROSÃO Rural baixa Urbana média Industrial Alta Marinha alta CORROSÃO POR AERAÇÃO DIFERENCIAL : É todo tipo de corrosão em que o anodo e o catodo são regiões diferentes de um mesmo metal. Neste tipo de corrosão o anodo será sempre a região de menor aeração ( menor pressão parcial ). As regiões com mais O2 ( maior pressão parcial ) são os catodos, porque o O2 favorece as reações catódicas que dependem única e exclusivamente do meio. ATMOSFERA CORROSÃO Seca desprezível Normal baixa Umida média Saturada alta Montagem : Prof. Luciano Cardoso 48 . Exemplo teórico de uma pilha de corrosão por aeração diferencial fluxo de e- anodo ( < o2 ; pO2 = 0,1 atm) catodo ( > O2 ; pO2 = 1 atm ) HCl + H2O O2 HCl + H2O ( diluído ) ( diluído ) . Reações do processo: - reação do meio corrosivo : 2 HCl 2 H+ + 2Cl- - reação anódica : ( 2 M0 2 M +n + 2 n e- ) x 2 (depende do metal) - reação catódica : ( 2 n H+ + ½ n O2 + 2 n e - n H2O ) x n (depende do meio) - reação global : 2 HCl + 2 M0 + ½ n O2 + n H + 2 M +n + n H2O + 2 Cl - CORROSÃO MICROBIOLÓGICA : A corrosão induzida por microrganismos, também chamada microbiana ou microbiológica. é aquela onde a corrosão do material metálico se processa sob a influência de microrganismos, mais freqüentemente bactérias, embora existam exemplos de corrosão atribuídos a fungos e algas. Quando ocasionada por bactérias é também chamada corrosão bacteriana. Dada a variedade de ambientes que podem proporcionar crescimento de bactérias, algas ou fungos, muitos são os equipamentos que podem sofrer a corrosão induzida por Montagem : Prof. Luciano Cardoso 49 microrganismos. Entre esses ambientes podem ser citados a água do mar. de rios lede sistemas de refrigeração, regiões pantanosas, sedimentos oleosos, solos contendo resíduos orgânicos ou sais como sulfatos, sulfetos, nitratos, fosfatos ou ainda enxofre. Casos Casos relacionados com deterioração microbiana podem aparecer em diversos materiais, metálicos ou não-metálicos, e para ilustrar a importância desses casos serão citados alguns deles. Deterioração de mármore e concreto Observa-se que esses materiais podem apresentar regiões com deterioração sob a forma de alvéolos ou de escamações. A possível origem dessa deterioração pode estar associada à presença de ácido sulfúrico, H 2 SO 4 , que reagirá: • no caso do mármore, com o carbonato de cálcio, deteriorando-o: CaCO 3 + H 2 SO 4 CaSO 4 + CO 2 + H 2 O • com o concreto, destruindo seu caráter alcalino ou básico, pH = 12,5, e causando a sua desagregação e posterior corrosão da armadura. O ácido sulfúrico pode ser proveniente de: • ar poluído contendo dióxido de enxofre, SO 2 que pode ser oxidado a trióxido de enxofre. SO 3 , que com a umidade presente na atmosfera dá lugar à formação de ácido sulfúrico: • ação microbiana devida à presença de bactérias oxidantes de enxofre que transformam o enxofre ou seus compostos em ácido sulfúrico. como. por exemplo, oxidação de sulfeto. H 2 S + 2O 2 H 2 SO 4 Pode-se também observar casos de deterioração de mármore e concreto devido à presença de microrganismos que. pelo seu metabolismo, podem excretar ácidos orgânicos que atacariam então o concreto e o mármore. Montagem : Prof. Luciano Cardoso 50 Deterioração microbiológica de madeira. Caso que pode ocorrer em madeira, usada como enchimento de torres de refrigeração, que pode. sob ação de fungos, sofrer biodeterioração. Tubulações de distribuição de águas. A presença de depósitos, sob a forma de tubérculos, de oxido de ferro hidratado, Fe 2 O 3 .H 2 0, devido às bactérias oxidantes de ferro, pode entupir as tubulações ou criar condições para corrosão por aeração diferencial. Sistemas de refrigeração. São propícios ao crescimento de microrganismos e formaçãode biofilme, pois a água é aerada, está exposta à luz solar, tem pH entre 7 e 8 e temperatura entre 27 e 60°C. Com o tempo se desenvolve um espesso biofilme, criando condições de anaerobiose. Trocadores ou permutadores de calor sofrem corrosão por aeração diferencial, provocada por depósitos de origem microbiana. ou corrosão por bactérias redutoras de sulfato em regiões de anaerobiose. Tubulações para condução de gás e gasômetros. O sulfato, se presente na água de selagem, pode ser reduzido a sulfeto, pelas bactérias redutoras de sulfato. Esta ação, além da corrosão do material metálico, provoca a contaminação do gás com excesso de gás sulfídrico, H 2 S. Equipamentos de operações de usinagem. A corrosão de equipamentos na indústria metalúrgica que utiliza óleos de corte nas operações de usinagem pode resultar da biodeterioração desses óleos. Tal deterioração pode formar gases que, além de tóxicos para os operadores, podem ser corrosivos aos materiais metálicos empregados nos equipamentos. Daí serem usados, nas formulações desses óleos, biocidas para evitar a biodeterioração. Recuperação secundária de petróleo. Em operações de recuperação secundária de petróleo são usadas grandes quantidades de água do mar e. em alguns casos, nota-se nessa água um odor característico de gás sulfídrico, observando-se também a corrosão dos equipamentos. Essa situação se deve à presença de bactérias redutoras de sulfato. Aquecedores e válvulas de cobre. A corrosão nesses equipamentos, usados em unidade de vapor e alta pressão, deve-se a H 2 S originado da presença de bactérias Montagem : Prof. Luciano Cardoso 51 redutoras de sulfato na água usada para refrigeração e que contenha sulfito de sódio uti- lizado para deaerá-la. Tubulações enterradas. Casos de corrosão em tubulações de aço inoxidável e de corrosão grafítica em tubulações de ferro fundido tem sido verificados em tubulações enterradas em solos contendo sul falo. Essa corrosão é ocasionada por bactérias redutoras de sulfato. Tanques de armazenamento de combustíveis. Casos de corrosão, associados à contaminação microbiológica de combustíveis derivados de petróleo e à presença de água, têm sido observados em tanques de óleo diesel, de gasolina e de querosene para aviões a jato. Se esses combustíveis estiverem completamente livres de água não se observa a presença de microrganismos, ou se estiverem presentes, não são ativos nesse meio. Mesmo com todas as precauções, a água pode penetrar no combustível e se acumular nas regiões de difícil drenagem. A água pode ser proveniente de: • nas refinarias, durante a operação de lavagem dos combustíveis, costuma-se usar água ou soluções aquosas de diferentes produtos. Embora, após o tratamento, a água seja separada, pequenas quantidades podem ficar emulsionadas e ser arrastadas para os tanques de armazenamento onde decantam após algum tempo: • em alguns casos costuma-se usar água para se evitar a perda por evaporação de produtos leves; • condensação de vapor d’água existente na atmosfera dos tanques de armazenamento. A solubilidade da água no querosene é aproximadamente 77 ppm a 25°C e tem sido constatado, em alguns casos, um efeito tóxico dos hidrocarbonetos mais leves, daí o problema ocorrer mais freqüentemente com tanques de querosene, devido à facilidade dos microrganismos usarem, como fonte de carbono, os hidrocarbonetos na faixa C ]0 - C 18 (querosene) do que C 5 -C 9 , (gasolina). Conseqüentemente, a corrosão ocorre principalmente em ianques integrais de combustível (querosene de aviação) de aviões a jato, encontrando-se a presença do fungo Hormoconis resinae, na água drenada dos tanques. Esse fungo origina um material sólido, com aspecto de lama, na interface água-querosene, que pode bloquear os filtros de combustível com conseqüências danosas. Além do Hormoconis, têm sido observados outros fungos como Penicillium luteum, Aspergillus flavus e bactérias como Pseudomonas aeruginosa, Desulfovibrio desulfuricans e Aerobacter aerogenes. Montagem : Prof. Luciano Cardoso 52 Entre as possíveis razões para a deterioração ou corrosão relacionada com os combustíveis, pode-se citar: • crescimento microbiano; • biodegradação de aditivos orgânicos usados no combustível para melhoria de seu desempenho; • formação de gás sulfídrico, devido às bactérias redutoras de sulfato presentes em águas contendo sulfato. O gás sulfídrico for mado pode agir diretamente como agente corrosivo ou reagir com os componentes do combustível formando sulfetos orgânicos altamente corrosivos: • deterioração microbiológica dos revestimentos de tanques, com conseqüente formação de resíduo, com aspecto de lama e possível corrosão dos materiais metálicos empregados nos tanques. Biodeterioração de tintas, plásticos e lentes. Desenvolvimento de fungos em locais úmidos, causando deterioração desses materiais não-metálicos. Indústria de papel e celulose. Presença de tubérculos de óxidos de ferro, em tubulações de água bruta, devido às bactérias oxidantes de ferro. Crescimento biológico, com formação de limo bacteriano, nas instalações relacionadas com a máquina de papel e água branca (white water). Essas situações ocasionam corrosão uniforme e corrosão por pite. Lutey afirma que relatórios indicam que mais do que 30% dos custos de manutenção na indústria de celulose e papel estão diretamente relacionados com corrosão. Linhas de incêndio. Águas não tratadas e em condições de estagnação prolongada ficam deaeradas, devido à reação do oxigênio com as paredes das tubulações, criando condições para o desenvolvimento de bactérias anaeróbicas, como as redutoras de sulfato. A formação de óxidos de ferro e de sulfeto de ferro, insolúveis, podem bloquear válvulas e bicos, tornando o sistema inoperante. Teste hidrostático. A permanência de água, usada no teste hidrostático no interior de equipamentos que vão permanecer estocados durante algum tempo, pode dar lugar ao desenvolvimento de microrganismos e consequente corrosão induzida pelos mesmos. As seguintes recomendações são indicadas para evitar essa corrosão: Montagem : Prof. Luciano Cardoso 53 • condições ideais e de custo mais elevado — usar água desmineralizada ou vapor condensado puro; drenar o equipamento e secá-lo o mais possível. • condições de custo menor — usar água natural, filtrar, clorar e neutralizar ou usar água de abastecimento; usar água de abastecimento contendo inibidor de corrosão; após 3-5 dias do teste, o equipamento deve ser soprado para secagem. Caso haja presença de cloreto, que é comumente encontrado em água, e o equipamento seja de aço inoxidável, é conveniente eliminar a posibilidade de água, após o teste hidrostático, permanecer no equipamento, a fim de evitar a corrosão localizada sob a forma de pites. Tanques de água desmineralizada. Também pode ocorrer crescimento biológico, daí ser recomendável o uso de peróxido de hidrogênio, H 2 O 2 . A apresentação desses casos de corrosão em diferentes setores de atividades justificam o custo anual, da biodeterioração, estimado em bilhões de dólares. PROTEÇÃO CONTRA CORROSÃO Sob o ponto de vista econômico, existe a necessidade de que os materiais ferrosos e não- ferrosos possuam resistência contra corrosão. Algumas ligas metálicas, por sua natureza, possuem essa resistência, mas a maioria dos aços deve receber proteção contra corrosão. Assim, quando estamos trabalhando na fabricação de uma peça de aço, e para evitar que, no dia seguinte, a encontremos com pontos de ferrugem, devemos protegê-la com um revestimento protetor, impedindo a ação da sujeira e da umidade. Montagem : Prof. Luciano Cardoso 54 Os revestimentos atuam como filmes protetores da superfície metálica. Além disso, aumentam a resistência da superfície metálica contrao desgaste e podem ter efeito decorativo. Para uma adequada proteção de superfícies metálicas, deve-se observar as seguintes etapas: limpeza, preparo e revestimento das superfícies. . CORROSÃO DO FERRO A corrosão do ferro , bem como de outros metais, está relacionada como se sabe, com a capacidade que um metaç tem de se oxidar ( agente redutor ) e com a capacidade de uma espécie, como o oxigênio ( O2 ), de se reduzir ( agente oxidante ). A temperatura e as concentrações dos reagentes afetam as reações de corrosão. Para que haja a corrosão do ferro, é necessário que ele esteja na presença de ar ( O2 ) e água ( H2O ), pois o ferro se oxida facilmente quando exposto ao ar úmido. . Reações : - oxidação do ferro ( anodo ) : 2 Fe0 2 Fe 2+ + 4 e- - redução do oxigênio ( catodo ) : O2 +2 H2O + 4 e - 4 OH – - reação global : 2 Fe0 + O2 + 2 H2O 2 Fe(OH)2 O Fe(OH)2 é normalmente oxidado a Fe(OH)3 : 4 Fe(OH)2 + O2 + 2 H2O 4 Fe(OH)3 ( ferrugem ) Muitas vezes, a ferrugem é representada por : Fe2O3 . 3 H2O Limpeza de Impurezas Uma superfície bem limpa é a melhor forma de se obter um bom revestimento protetor. Para que se tenha boa limpeza, deve-se identificar os possíveis tipos de impurezas presentes, como as oleosas, semi-sólidas e os óxidos. Montagem : Prof. Luciano Cardoso 55 Impurezas oleosas São aquelas constituídas de óleos minerais, óleos graxos, emulsões, óleos de laminação, óleos de estampagem e óleos protetores. Quando removemos o óleo protetor de uma peça, observamos que esse óleo é impureza. Impurezas semi-sólidas São constituídas de parafinas, graxas, ceras, sabões, protetores pesados e outros elementos que não apresentam dificuldade na remoção. Impurezas sólidas São aquelas resultantes de estampagens e polimentos ou resíduos carbonáceos, além de outros. Por exemplo: Impurezas na forma de óxidos Como a ferrugem formada, por exemplo, sobre chapas de aço estocadas, além de óleos espessos, chamados carepas , presentes na superfície do aço laminado a quente, forjado ou tratado termicamente. Montagem : Prof. Luciano Cardoso 56 Processos de limpeza das impurezas Dependendo do tipo e da quantidade de sujeira a ser eliminada, podem ser empregados um ou mais dos seguintes processos de limpeza: lavagem com detergentes, dissolução com solventes, ácidos ou bases e vários processos mecânicos de abrasão. Lavagem com detergentes Este processo é idêntico ao realizado diariamente por cada um de nós na lavagem das mãos com sabonete. Os detergentes (o sabonete é um deles) envolvem as partículas de sujeira formando dispersões coloidais, que são facilmente arrastadas pela água. Na limpeza de metais, são empregados sabões de várias espécies e detergentes sintéticos derivados de ácidos benzeno-sulfônicos. A ação de lavagem é exercida por esfregamento e com uso de escovas. O uso de água quente melhora a ação do detergente. Por lavagem com detergentes são removidas sujeiras devidas a pós, óleos e gorduras mas não são removidos os produtos de corrosão aderentes à superfície metálica. Dissolução com solventes orgânicos Óleos minerais e vegetais, graxas e gorduras são bem solúveis em vários solventes orgânicos, sobretudo quando aquecidos. Na limpeza de materiais metálicos são mais empregados dois tipos de solvente: Montagem : Prof. Luciano Cardoso 57 • solventes derivados do petróleo, tais como nafta, gasolina, querosene e outras misturas de hidrocarbonetos.São solventes inflamáveis e relativamente pouco tóxicos; • solventes clorados, que são hidrocarbonetos clorados. Os mais importantes são tricloro- etileno e tetracloreto de carbono. Não são inflamáveis mas são tóxicos. A limpeza pode ser feita por imersão no solvente frio ou aquecido, ou, então, por exposição aos vapores quentes do solvente. Este processo de limpeza apresenta o inconveniente de não remover os produtos de corrosão aderentes à superfície do metal. Decapagem ácida Nesse processo de limpeza, empregam-se ácidos inorgânicos fortes: ácido sulfúrico, ácido fosfórico ou ácido clorídrico. Em geral, acrescentam-se inibidores de corrosão, chamados inibidores de decapagem , às soluções aquosas desses ácidos. Dessa forma, os banhos decapantes removem os produtos de corrosão, por dissolução, sem atacar em demasia os próprios metais. A figura anterior mostra um tanque contendo solução aquosa de ácido sulfúrico e inibidor para decapagem a quente do aço. Temos também tanque com solução aquosa de ácido Montagem : Prof. Luciano Cardoso 58 clorídrico impuro (chamado de ácido muriático), com inibidor para decapagem do aço a temperatura ambiente. A decapagem com solução morna de ácido fosfórico é lenta e pode ser usada em peças já usinadas. Decapagem alcalina Neste processo de limpeza, emprega-se solução de hidróxido de sódio, que é capaz de dissolver certos óxidos, como o de alumínio. Este processo é usado para limpeza de alumínio e suas ligas, através do fosqueamento superficial. Assim, uma chapa de alumínio brilhante, por exemplo, após o banho fica com as superfícies foscas. Ácidos orgânicos, como o acético, cítrico, oxálico, tartárico e láctico, podem ser usados na limpeza do aço porque eles dissolvem produtos de corrosão. Ação mecânica Os processos mecânicos de limpeza baseiam-se na abrasão . Eles são empregados para remover incrustações de óxidos e outros produtos de corrosão em metais quando a decapagem ácida não é suficiente ou não pode ser usada. Os processos mecânicos podem ser manuais ou automatizados: Processo manual É usado com escovas, martelos, lixas, etc. Montagem : Prof. Luciano Cardoso 59 Processo automatizado Utilizam-se raspadeiras, lixadeiras, politrizes, etc. Entre os processos mecânicos automatizados, há, ainda, o jateamento . Nele, um jato de areia e ar comprimido é lançado sobre a superfície metálica a limpar. Esse jato pode ser lançado exatamente no local que se deseja limpar. O operador deve proteger-se para não respirar areia, que é prejudicial à saúde. Montagem : Prof. Luciano Cardoso 60 O jato de ar comprimido pode conter, também, limalha angular de aço. Neste caso, fala-se em jateamento com granalha de aço . O jateamento com granalha de aço deve ser realizado em ambiente fechado. Revestimentos São aplicações que se fazem em superfícies metálicas, depois de removidas suas impurezas, com a finalidade de proteger essas superfícies da corrosão. Revestimentos metálicos São revestimentos protetores de superfícies metálicas efetuados com outros metais. Os processos mais utilizados são: imersão a quente, metalização e eletrodeposição. Imersão a quente É o revestimento metálico que se obtém pela imersão do material metálico em um banho de metal fundido. O aço, por exemplo, é recoberto por uma camada de estanho por imersão em banho de estanho fundido. Esse processo chama-se estanhagem a fogo. O aço estanhado é conhecido por folha-de-flandres ou lata . Montagem : Prof. Luciano Cardoso 61 . Revestimento do ferro com estanho Esse tipo de revestimento é usado para a fabricação a da folha-de-flandres ou lata, como dito acima. Nesse caso, a finalidade do revestimento com estanho é, simplesmente, proteger o ferro, impedindo-o de ficar exposto ao ar e à água. Se a lata é riscada ou amassada e parte do resvestimento de estanho se perde, o ferro exposto ao ar se oxida, sofrendo corrosão rapidamente. Observando os potencias de redução do ferro e do estanho, tem-se : . Fe2+ + 2 e- Fe0 E0red = - 0,44 V . Sn2+ + 2 e- Sn0 E0red = -