Relatório 6 - CORROSÃO

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UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO – UFERSA
CURSO: BACHARELADO EM CIÊNCIAS E TECNOLOGIA
DISCIPLINA: LABORATÓRIO DE QUÍMICA APLICADA À ENGENHARIA
PROFESSOR: FRANCISCO SOUTO
GRUPO:	ACHILLES P. BASTOS JUNIOR
RELATÓRIO 6 – CORROSÃO
ANGICOS / RN
10 de Julho de 2013
RELATÓRIO 6 – CORROSÃO
EXPERIÊNCIA 8 – CORROSÃO
INTRODUÇÃO
A corrosão é um processo físico ou químico presente no dia-a-dia de todos na qual representa o desgaste de materiais/metais. Os principais fatores que provocam a corrosão são o meio ambiente. Desta forma, a preocupação de profissionais de engenharia, por exemplo, em proteger seus materiais e/ou tomar os devidos cuidados para que não haja corrosão indesejada em sua obra.
A corrosão é a oxidação indesejada de um metal, mas é claro que a podemos proporcionar de forma experimental no laboratório. 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.
A corrosão é um processo eletroquímico e a série eletroquímica nos dá uma indicação do porquê a corrosão ocorre e como ela pode ser prevenida. A corrosão do ferro, por exemplo, devido a exposição ao ar e água, pode ser evitado pelo conhecimento das reações de redox. Um método conhecido como Galvanização, isto é, processo através do qual o zinco é ligado metalurgicamente ao metal, proporcionando a este um revestimento anticorrosão. O fato de o zinco estar abaixo do ferro na série eletroquímica, faz com que este funcione como um metal de sacrifício, por oxidar no lugar do ferro. Logo, a corrosão não se torna mais uma ameaça ao ferro.
A maioria dos metais são considerados, termodinamicamente instáveis por possuir uma tendência natural de sofrer corrosão e isso se deve a constante interação com o meio e a busca de estabilidade do metal. Por isso, tem-se uma simples definição que diz que Corrosão é considerada como sendo a tendência espontânea do metal de se reverter ao seu estado original, de mais baixa energia livre. A corrosão pode ser provocada de diferentes formas: Corrosão Química e Corrosão Atmosférica será o foco neste trabalho acadêmico.
A corrosão química baseia-se na interação/reação de um metal e um gás ou líquido que não seja eletrólito, decorre do ataque desse agente químico sem transferências de elétrons. Já a corrosão atmosférica é uma forma de corrosão generalizada de grande incidência, ocorre através da condensação da umidade na superfície do metal. Mais especificamente, essa corrosão nos metais, como o ferro, trata da reação do oxigênio, constituinte da atmosfera, com o metal, estando a superfície recoberta por uma película de água e agentes poluentes dissolvidos, chamado de eletrólito.
OBJETIVO
	Temos como objetivo, buscar analisar quimicamente o conceito e os efeitos da Corrosão, desenvolver alguns conceitos básicos e algumas formas de influenciá-la.
PARTE EXPERIMENTAL
Materiais utilizados durante o procedimento:
4 latas;
Plaquinha de Zinco metálico;
Solução aquosa de Cloreto de Sódio (NaCl).
Procedimento experimental:
	Para realizar o experimento foi necessário adquirirmos 4 latas de aço, e 1 plaquinha de Zinco metálico. Em seguida numeramos as latas de 1 a 4 e fizemos em seu fundo 3 riscos, com auxílio de um prego, para sabermos onde a corrosão ocorreu mais ou menos rapidamente.
	Na primeira lata (01) ela não tem o risco no fundo e colocamos Água da torneira. Na segunda lada (02) além do risco no fundo, colocamos Água da torneira. Na terceira lata (03), além do risco no fundo, colocamos Água da torneira misturada com Sal de Cozinha, formando a solução de NaCl 3,5%. Já na quarta lata (04), além do risco no fundo, da Água da torneira com solução caseira de NaCl 3,5%, colocamos em cima do risco uma plaquinha de Zinco Metálico.
	Nesse experimentos foi pedido que fizéssemos observações nas 4 latas durante um período de 7 dias. Para isso faremos uma tabela com as observações feitas em cada dia, com cada lata, descrevendo tudo o que aconteceu com a determinada lata.
RESULTADOS E DISCUSSÕES
	No primeiro dia 30/06/2013, observamos que:
	TABELA 01
	LATA 01
	LATA 02
	LATA 03
	LATA 04
	Observamos que ocorreu uma mudança muito grande, do dia que foi realizado o experimento para o 1o dia de observações. Observa-se que as bordas já tem pequenos pontos de corrosão (ferrugem). No fundo da lata observa-se que no contorno está com uma mancha escura de corrosão (ferrugem).
	Observamos que não ocorreu muita coisa comparando assim com a primeira lata (01), só poucas bolhas se formando aos arredores de onde foi feito o arranhão.
Latas 01 e 02.
	Observamos que ocorreu muito pouca coisa, pois como se trata de uma lata com solução de NaCl, essa solução faz com que acelere o processo, e o que observamos foi a mesma coisa da segunda lata (02), poucas bolhas se formando ao redor do arranhão.
Latas 03 e 04.
	Observamos que ocorreu uma mudança pouca mais considerável, pois aos arredores de junção da lata, ocorre a corrosão (ferrugem) pouca, mas ocorre. Já onde foi arranhado e colocado a plaquinha de Zinco Metálico, ocorre a formação bem pouca de bolhas aos arredores, mas a corrosão é pouca, pois a plaquinha está servindo como metal de sacrifício, e vai corroer no lugar da lata.
	No segundo dia 01/07/2013, observamos que:
	TABELA 02
	LATA 01
	LATA 02
	LATA 03
	LATA 04
	Observa-se que não tem nenhum indício de corrosão.
	Observa-se que ocorreu uma mudança menor com relação ao primeiro dia, mas continua a corroer muito o fundo da lata de aço, e seus arredores, as bordas superiores também.
	Contínua a mesma coisa do primeiro dia, porém ocorreu uma leve corrosão no canto, e poucas bolhas pequeninas se formando ao redor do arranhão.
	Já nesta lata, observamos que a corrosão no canto aumentou e na plaquinha de Zinco Metálico começou a sofrer a corrosão, pois o número de bolhas ao seu arredor aumentou, significando que está ocorrendo corrosão no metal de sacrifício.
	
No terceiro dia 02/07/2013, observamos que:
	TABELA 03
	LATA 01
	LATA 02
	LATA 03
	LATA 04
	Observamos que não ocorreu alteração nenhuma.
	Hoje no terceiro dia após o inicio da experiência de corrosão, observa-se que no fundo da lata, a corrosão começa a se espalhar, isto é, ficar mais forte. Observa-se também, que na boca da lata a corrosão começa a ficar mais concentrada.
	Podemos observar que onde foi arranhado, a corrosão começa a se concentrar melhor, começa a se fixar no arranhão, isto é, como a lata está desprotegida da camada de estanho, ela começa a se corroer.
	Observa-se que além do metal de sacrifício estar se corroendo, na lateral, observa-se a corrosão do encaixe da lata, uma corrosão forte, pois envolve os íons da água com sal, fortalecendo assim a corrosão.
	
No quarto dia 03/07/2013, observamos que:
	TABELA 04
	LATA 01
	LATA 02
	LATA 03
	LATA 04
	Observamos que não está ocorrendo nenhuma corrosão, pelo menos ao nossos olhos, ou o processo de corrosão pode está sendo muito lento.
	Podemos observar que ocorreu um aumento muito grande na corrosão do fundo da lata, pois ele toma conta do fundo inteiro. E pode-se observa que os indícios de corrosão ficam mais vistosos.
	Observamos que a corrosão no fundo da lata começa a se concentrar bastante no local onde foi arranhado, e um pouco se concentra onde fica a junção da lata.
	Podemos observar que a corrosão que ocorre no centro da lata onde foi arranhado e colocado o metal de sacrifício, ocorre mais lentamente, já onde não tem o metal de sacrifício, ela já começa a corroer muito o local.
	
No quinto dia 04/07/2013, observamos que:
	TABELA 05
	LATA 01
	LATA 02
	LATA 03
	LATA 04
	Observamos que nada mudou de um dia para o outro, desde o primeirodia.
	Observamos a corrosão do fundo da lata muito concetrada, principalmente nas bordas
	Observamos que a corrosão só está ocorrendo no local onde foi feito o arranhão, e bem pequena nas bordas.
	Observamos que a corrosão está mais concentrada no metal de sacrifício, e um pouco na lateral onde fica a junção da lata.
	
No sexto dia 05/07/2013, observamos que:
	TABELA 06
	LATA 01
	LATA 02
	LATA 03
	LATA 04
	Observamos que não está ocorrendo muita corrosão na lata, desde o primeiro dia.
	Observamos que a corrosão já está por bem uniforme no fundo da lata, e nas bordas.
	Observamos que a corrosão onde foi realizado o arranhão está cada dia mais concentrada.
	Observamos que a corrosão está ocorrendo do mesmo jeito, com poucas evoluções.
	
No sétimo dia 06/07/2013, observamos que:
	TABELA 07
	LATA 01
	LATA 02
	LATA 03
	LATA 04
	Enfim, no último dia de experimento podemos concluir que não ocorreu nenhuma corrosão na lata número 1, ou pode ter ocorrido, mas não aos nosso olhos.
	Observamos que a corrosão tomou conta totalmente do fundo da lata, até as bordas e a junção da lata.
	observamos que a corrosão está sempre se concentrando onde foi arranhado, isto é, podemos classificar essa corrosão como Pites, onde a corrosão forma pequenas cavidades. 
	observamos que como o metal foi colocado em um ambiente que iria se oxidar, ele acabou se oxidando no lugar do arranhão feito no fundo da lata. Pois possui menor capacidade de ser redutor, fazendo com que a lata não seja afetada pela corrosão.
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. 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 encontra. 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. 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, como foi o exemplo da Lata de número 4, onde tinha o metal de sacrifício. O metal usado é denominado “de sacrifício” exatamente porque é ele que será oxidado no lugar do ferro. Esse metal de sacrifício perde elétrons para o ferro mantendo-o protegido mesmo se a superfície for arranhada e o ferro ficar exposto ao ar.
CONCLUSÕES
	Após a realização da atividade experimental, chegamos à conclusão que bem elaborada. Não conseguimos responder concretamente a alguns resultados obtidos, nem esses mesmos resultados eram os esperados.
Após a realização desta atividade experimental, concluímos essencialmente que: O oxigênio e a água são os principais agentes corrosivos do ferro, a corrosão dos metais é uma reação redox, O ferro na presença de cobre sofre oxidação ( uma vez que o seu potencial normal de redução é menor do que o potencial normal de redução do cobre), A temperatura também influencia o nível de oxidação, O ferro é mais sujeito á corrosão do que o aço, uma vez que o aço é constituído por ferro e carbono. Os fatores que afetam a corrosão são: materiais em contacto com o ferro; condições ambientais, tais como a temperatura, o nível de oxigênio, o ar, etc.;  e que existem metais que protegem outros metais de serem corroídos, devido ao poder redutor superior.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
http://www.notapositiva.com/pt/trbestbs/quimica/12_corrosao_proteccao_dos_metais_d.htm, acessado em 01 de Julho de 2013.
http://pt.wikipedia.org/wiki/Metal_de_sacrif%C3%ADcio, acessado em 08 de Julho de 2013.
http://pt.wikipedia.org/wiki/Corros%C3%A3o, acessado em 08 de Julho de 2013.
http://www.brasilescola.com/quimica/corrosao-dos-metais.htm, acessado em 08 de Julho de 2013.
PÓS LABORATÓRIO
Enumerar em ordem crescente as latas que sofreram corrosão. 
R.: Lata 04(água com sal + arranhão no fundo + placa de zinco); Lata 02(água da torneira + arranhão no fundo); Lata 03(água com sal + arranhão no fundo) e Lata 01(água da torneira).
Justificar os fatores que provocaram maior corrosão numa lata do que na outra. 
R.: ________________________________________________________________________
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Explicar a razão das latas utilizadas pela indústria alimentícia serem revestidas por uma fina camada de estanho.
R.: Para se impedir o contato do ferro com o oxigênio do ar por muitos anos, aplicando-se uma camada de tinta protetora, como o zarcão (Pb3O4) ou outras tintas mais eficientes à base de polímeros. O ferro, no entanto, enferruja, formando Fe2O3. 3 H2O, que não é uma película de proteção. Pelo contrário, a ferrugem da superfície do metal vai se soltando e expondo continuamente o ferro metálico à condição ambiente. Desse modo, a corrosão prossegue até a total deterioração da peça. Assim, os cientistas, principalmente os químicos, desenvolveram métodos de proteção para o ferro e o aço, visto que não têm um processo de proteção natural.
Pode se afirmar que um dos motivos para se estudar a corrosão é o prejuízo que este processo de deterioração impõe a sociedade nas mais variadas aplicações dos metais. Comente.
R.: O processo de corrosão dos metais se dá em virtude das reações de óxido-redução entres esses e outros agentes naturais como o oxigênio presente no ar. O potencial de redução desses metais costuma ser menor do que o oxigênio e por isso eles cedem seus elétrons, oxidando-se. A atual tecnologia é fortemente dependente da utilização de materiais metálicos, aproveitando as excelentes propriedades físicas e químicas dos metais. Em presença de ar úmido ou de água contendo oxigênio dissolvido alguns metais sofrem o fenômeno de corrosão, que corresponde a dissolução dos mesmos sob a forma iônica. Os problemas de corrosão são freqüentes e ocorrem nas mais variadas atividades: indústria química, automotiva, naval, de construção civil, etc. A corrosão preocupa o mundo e gasta bilhões ao ano para repor as perdas por ela causadas.