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Apostila de Química XI - Parte 1

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QUÍMICA XI 
 
(Notas de Aula - Teoria) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Profª Flávia Omena 
 
flaviaomena.iq@gmail.com – sala 418-A 
UNIVERSIDADE DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO 
 
CENTRO DE TECNOLOGIA E CIÊNCIAS 
 
INSTITUTO DE QUÍMICA 
 
DEPARTAMENTO DE PROCESSOS QUÍMICOS 
Química XI - Profª Flávia Omena Corrosão 
 1 
 
 
1. Conceito 
 
Deterioração de um material, geralmente metálico, 
por ação química ou eletroquímica do meio ambiente, 
aliada ou não a esforços mecânicos (GENTIL, 1996). 
 
� em geral um processo espontâneo 
� fenômeno de interface 
� afeta principalmente os materiais inorgânicos 
 
1.1 Usos propositais da corrosão 
 
� oxidação de aços inoxidáveis => formação da 
película protetora de Cr2O3; 
 
� anodização do alumínio => oxidação das peças 
de alumínio, com formação de Al2O3 (proteção 
e decoração da peça); 
 
� proteção catódica com anodos de sacrifício => 
proteção de aço-carbono em instalações 
submersas; 
 
Química XI - Profª Flávia Omena Corrosão 
 2 
� decoração de monumentos e esculturas de 
bronze => formação de pátinas que conferem 
colorações características como o 
escurecimento (óxidos e sulfetos) e tons 
esverdeados (sais básicos) 
 
entre outros... 
 
 
 
1.2 Meios corrosivos 
 
Responsáveis pelo aparecimento do eletrólito 
(solução eletricamente condutora, constituída de água 
contendo sais, ácidos ou bases) 
 
� Principais meios corrosivos e seus eletrólitos 
 
� atmosfera => o eletrólito é a água que 
condensa na superfície metálica, na 
presença de sais ou gases do ambiente. 
� solos => o eletrólito é principalmente a 
água com sais dissolvidos 
� águas naturais (rios, lagos e subsolo) => o 
eletrólito é principalmente a água com sais 
dissolvidos 
� água do mar => é um eletrólito por 
excelência, devido à grande quantidade de 
sais dissolvidos; outros constituintes 
Química XI - Profª Flávia Omena Corrosão 
 3 
(como os gases dissolvidos) podem 
acelerar os processos corrosivos 
 
Tabela 1 – Constituintes típicos da água do mar 
Cloreto (Cl-) 18,9799 
Sulfato (SO-) 2,6486 
Bicarbonato (HCO) 0,1397 
Brometo (Br-) 0,0646 
Sódio (Na+) 10,5561 
Magnésio (Mg 2+) 1,2720 
Potássio (K+) 0,3800 
Fluoreto (F-) 0,0013 
Cálcio (Ca2+) 0,4001 
Estrôncio (Sr+2) 0,0133 
Ácido Bórico (H3BO3 ) 0,0260 
 
� produtos químicos => em contato com água 
ou umidade, podem formar eletrólito, 
provocando corrosão eletroquímica 
 
 
A atmosfera no entorno de indústrias e o interior de 
determinadas tubulações e equipamentos também 
podem funcionar como meio corrosivo. 
1.3 Custos 
Química XI - Profª Flávia Omena Corrosão 
 4 
 
INDÚSTRIA; CONSTRUÇÃO CIVIL; 
MEDICINA; OBRAS DE ARTES. 
 
 
� Perdas diretas 
 
� substituição de peças que sofreram 
corrosão (inclui energia e mão-de-obra); 
 
� custos e manutenção de processos de 
proteção (proteção catódica, 
recobrimentos, pinturas). 
 
 
� Perdas Indiretas 
 
� paralisações acidentais p/ substituição de 
tubos corroídos; 
 
� perdas de produtos; 
 
� perdas de eficiência de trocadores de 
calor devido às incrustações; 
 
� superdimensionamento nos projetos; 
 
� interrupções de telefones. 
Química XI - Profª Flávia Omena Corrosão 
 5 
Estudo encomendado pelo Congresso americano 
(1999-2001) estimou custos anuais com a corrosão: 
 
� total = U$276 bilhões (3,1% do PIB); 
� combate = U$121 bilhões (1,38% do PIB); 
 
 
economia de 25-30% (1% do PIB), se adotadas 
práticas conhecidas de combate e prevenção 
 
 
 
2. Classificação da Corrosão quanto à natureza 
 
� Corrosão Química 
 
� ataque de um agente químico diretamente 
sobre o material (metálico ou não) 
 
 
não necessita da presença de água 
 
 
� Corrosão por um gás na ausência de camada 
protetora; 
 
 
� Corrosão em soluções não-aquosas (alguns 
solventes orgânicos ou inorgânicos); 
 
Ex.: Zn + H2SO4 ZnSO4 + H2 
Química XI - Profª Flávia Omena Corrosão 
 6 
 
� Corrosão de materiais não metálicos (degradação). 
 
Exs.: 
Polímeros (“plásticos”) => reações químicas 
(como hidrólise do PET) causam quebra das 
macromoléculas com perda das características do 
material; 
 
Concretos => destruição pela ação dos 
poluentes 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
� Corrosão Eletroquímica 
 
� processo espontâneo que ocorre quando o 
metal ou liga está em contato com um 
eletrólito 
 
corrosão química em 
poste de concreto 
 
Química XI - Profª Flávia Omena Corrosão 
 7 
� acontecem, simultaneamente, reações 
anódicas e catódicas. 
 
� realiza-se necessariamente na presença 
de água 
 
 
 
 
Ex.: Formação de ferrugem 
 
reação anódica (oxidação): 
Fe Fe 2+ + 2e- 
 
reação catódica (redução): 
2 H2O + 2e- H2 + 2 OH- 
 
Região intermediária: 
Fe2+ + 2 OH– Fe(OH)2 hidróxido ferroso 
 
Deslocamento de elétrons e íons => transferência dos 
elétrons das regiões anódicas para as catódicas pelo 
circuito metálico e uma difusão de ânions e cátions na 
solução 
 
Processo anódico => passagem de íons para a solução 
 
Processo catódico => recepção de elétrons, na área 
catódica 
Química XI - Profª Flávia Omena Corrosão 
 8 
Em alta % de O2: 
2 Fe(OH)2 + H2O + ½ O2 2 Fe(OH)3 
2 Fe(OH)3 Fe2O3.H2O + 2 H2O 
 
 
Em baixa % de O2: 
3 Fe(OH)2 Fe3O4 + 2 H2O + H2 
 
 
 
Ocorrências: 
 
� Corrosão atmosférica 
 
� Corrosão por soluções aquosas 
 
� Corrosão no solo em presença de umidade 
 
� Corrosão por um gás em presença de uma camada de 
corrosão (filme). 
 
 
 
� Corrosão Eletrolítica 
 
� tipo de processo eletroquímico não-
espontâneo provocado por correntes de 
fuga 
 
 
aplicação de corrente elétrica externa 
alaranjado/ castanho-avermelhado 
preto 
Química XI - Profª Flávia Omena Corrosão 
 9 
� Costuma ocorrer em tubulações submersas ou 
enterradas (oleodutos, gasodutos, adutoras, cabos 
telefônicos) 
 
 
 
metal é forçado a agir como anodo ativo 
 
 isolamento 
deficiências 
 aterramento 
 
 
 
 
 
 
3. Oxidação, Redução e Sistemas REDOX 
 
Genericamente: 
 
M Mn+ + ne- 
 
reação que representa o desgaste de um metal 
(corrosão) 
 
 
corrosão eletrolítica em 
tubulação industrial 
Química XI - Profª Flávia Omena Corrosão 
 10 
3.1 Número de Oxidação 
 
É a carga real ou aparente que um átomo adquire 
quando estabelece uma ligação (iônica ou covalente) 
com outros átomos. 
 
 perda ou ganho de e- (lig. iônica) 
 
carga diferença de eletronegatividade 
(lig. covalente) 
 
 
� Regras básicas para a previsão do Nox 
 
1) O número de oxidação de um elemento em uma 
substância simples (Exs.: H2, N2, O2) é igual a zero; 
2) A soma dos números de oxidação de todos os 
átomos em um composto é igual a zero; 
3) Quando se encontra combinado, o número de 
oxidação do hidrogênio é sempre +1 (exceto nos 
hidretos metálicos em que toma o valor -1); 
4) O oxigênio tem número de oxidação -2, exceto no 
caso de peróxidos (Ex.: H2O2), em que é igual a -1 e 
de superóxidos (Ex.: NaO2), onde é igual a -1/2. 
5) O número de oxidação dos halogênios é geralmente 
-1, exceto se combinado com oxigênio ou outros 
halogênios mais eletronegativos. No caso do flúor 
seu número de oxidação é sempre -1. 
6) Os íons monoatômicos têm o número de oxidação 
igual à sua própria carga (Exs.: Na+, Cl-; Al3+); 
Química XI - Profª Flávia Omena Corrosão 
 11 
7) A soma dos números de oxidação de todos os 
átomos de um íon poliatômico é sempre igual à carga 
do íon. 
 
3.2Oxidação e Redução 
 
Oxidação => aumento no número de oxidação 
Redução => diminuição do número de oxidação 
 
Semi-equações: 
 
A An+ + n e- oxidação 
Bn+ + n e- Bn- redução 
 
3.3 Sistemas REDOX 
 
Reação REDOX 
 
 
transferência de elétrons 
 
 
Reação de oxidação => perda de elétrons 
Reação de redução => ganho de elétrons 
 
Agente Oxidante => oxida o outro elemento e se 
reduz 
Agente Redutor => reduz o outro elemento e se 
oxida 
Química XI - Profª Flávia Omena Corrosão 
 12 
3.3 Tabela de potenciais de redução 
 
� Baseia-se no eletrodo padrão de hidrogênio 
(Eº = 0,0V medido a 25ºC e 1mol/L) 
 
 
 
 
 
 
Química XI - Profª Flávia Omena Corrosão 
 13 
4. Pilhas eletroquímicas 
 
4.1 Conceitos 
 
São dispositivos capazes de transformar 
energia química em energia elétrica ou energia 
elétrica em energia química. 
 
Eletrodo => material condutor de eletricidade, que 
promove transferência de elétrons entre o circuito e o 
meio em que está inserido 
 
Anodo => eletrodo em que há oxidação (corrosão) 
 
Catodo => eletrodo em que há redução 
 
Eletrólito => condutor contendo íons que transportam 
a corrente elétrica do anodo para o catodo 
 
Circuito metálico => ligação metálica entre o anodo e o 
catodo por onde escoam os elétrons. 
 
Retirando-se do sistema: catodo, eletrólito ou circuito 
metálico, destrói-se a pilha => impede-se a corrosão 
 
A força eletromotriz de uma pilha é a diferença de 
potencial (ddp) entre os eletrodos 
 
 
 
A ddp está presente em um sistema quando: 
 
Química XI - Profª Flávia Omena Corrosão 
 14 
 
� Os eletrodos são constituídos de diferentes 
substâncias e possuem, portanto, diferentes 
potenciais 
ou 
 
� Os eletrodos são da mesma substância, mas as 
soluções contêm concentrações diferentes 
 
ou 
 
� Os eletrodos são da mesma substância e as soluções 
contêm concentrações iguais, mas os eletrodos 
estão submetidos a diferentes pressões parciais de 
substâncias gasosas 
 
Eºcel = Eºred (catodo) - Eºred (anodo) 
 
Se o potencial de redução da célula for positivo 
 
 
Reação espontânea 
 
 
Exemplo 
 
Segundo a tabela de potenciais padrão 
 
 
 
Química XI - Profª Flávia Omena Corrosão 
 15 
Semi-equações: 
oxidação Zn (s) Zn2+(aq) + 2e– (+0,76V) 
redução Cu2+(aq) + 2e– Cu(s) (+0,34V) 
 
Eq. Global Zn(s) + Cu2+(aq) Zn2+(aq) + Cu(s) 
 
 
 
Dessa forma: 
– cede elétrons 
Zn é a espécie redutora 
– sofre oxidação 
 
 
– ganha elétrons 
Cu2+ é a espécie oxidante 
– sofre redução 
 
 
 
Química XI - Profª Flávia Omena Corrosão 
 16 
4.2 Reações anódicas e catódicas 
 
A Reação anódica na corrosão de um metal é 
representada por: 
M Mn+ + ne- 
 
 
Dependendo do meio, poderão ocorrer reações 
catódicas preferenciais como: 
 
 
•
 Redução do íon H+ 
(meio ácido) 
n H+ + n e- n/2 H2 
 
(meio neutro) 
H2O H+ + OH- (1) 
 H+ + e- 1/2 H2 (2) 
H2O + e- 1/2 H2 + OH- (1+2) 
 
•
 Redução do O2 
(meio ácido) 
n/4 O2 + n H+ + n e- n/2 H2O 
 
(meio neutro ou básico) 
 n/4 O2 + n/2 H2O + n e- n OH- 
 
•
 Em presença de íons em estado mais oxidado em solução 
M3+ + e- M2+ 
 
•
 Pela redução de íons de metal mais nobre 
Mn+ + n e- M 
 
Química XI - Profª Flávia Omena Corrosão 
 17 
 
 Conseqüências gerais: 
 
� Decréscimo na acidez (em meio ácido) e 
acréscimo na alcalinidade (em meio básico) no 
entorno da região catódica 
� Em meios não-aerados há liberação de H2, que 
pode ficar adsorvido no metal acarretando 
sobretensão => polarização catódica (processo de 
corrosão é retardado) 
� Em meios aerados há consumo de H2, não 
ocorrendo a sobretensão => ausência de 
polarização catódica (processo de corrosão é 
acelerado) 
 
 
Obs: 
1) Em geral, os produtos de corrosão são compostos 
insolúveis formados entre o íon do metal e a hidroxila. 
Assim, na maioria dos casos, verifica-se como produto de 
corrosão um hidróxido do metal corroído ou um óxido 
hidratado do metal. (ex.: ferrugem). 
2) Em presença de outros íons no eletrólito, poderá 
haver a formação de outros componentes insolúveis => 
sulfetos, sulfatos, cloretos, e outros (ex.: Ag2S). 
Química XI - Profª Flávia Omena Corrosão 
 18 
4.3 Tipos de pilhas 
 
� Pilha de eletrodos metálicos diferentes 
(Galvânica) => ocorre quando dois metais ou 
ligas diferentes estão em contato entre si e 
imersos num mesmo eletrólito. Casos 
particulares: 
 
� pilha ativa-passiva => formação de uma 
película fina e aderente de óxido ou outro 
composto insolúvel na superfície de metais 
como alumínio, chumbo, aço inoxidável, 
titânio, ferro e cromo, funcionando como 
áreas catódicas 
 
 
� pilha de ação local => em geral ocorre 
devido a impurezas; essas regiões tornam-
se mais susceptíveis ao ataque do meio e 
terminam funcionando como microcatodos, 
enquanto o resto do metal age como anodo 
e sofre corrosão. 
 
Química XI - Profª Flávia Omena Corrosão 
 19 
 
 
 
Fonte: Gentil, 2003 
 
 
� Pilhas de concentração => ocorre com materiais 
metálicos de mesma natureza, em contato com 
diferentes concentrações de um mesmo 
eletrólito, sendo capazes de gerar diferença de 
potencial. Casos particulares: 
� pilha de concentração iônica => presença 
de um mesmo eletrólito em diferentes 
concentrações 
 
Corrosão galvânica em 
tubo de aço carbono em 
com válvula de latão 
(mais acentuada no 
encontro entre os dois 
metais – aço funciona 
como anodo) 
 
Química XI - Profª Flávia Omena Corrosão 
 20 
� pilha de aeração diferencial => as 
concentrações de eletrólito são 
uniformes, porém apresentam regiões com 
diferentes teores de gases dissolvidos 
 
 
 
 
 
 
 
 
Gota salina (Evans, 1926) 
 
R. anódica Fe Fe2+ + 2e- 
R. catódica O2 + 2 H2O + 4 e- 4 OH- 
 
 
� Pilha ou Célula Eletrolítica 
 
� processo não-espontâneo 
 
 
 
 
 
 
� a polaridade dos eletrodos pode ser 
mudada 
 
 
 
mudança na direção da 
corrente 
a diferença de potencial é 
fornecida através de fonte de 
energia externa 
 
Química XI - Profª Flávia Omena Corrosão 
 21 
 
 
A pilha ou célula eletrolítica que tem 
importância no estudo da corrosão é aquela em 
que um dos eletrodos funciona como anodo ativo 
(perdendo elétrons e oxidando-se). 
 
 
 
 
 
5. Métodos de Controle da Corrosão 
 
5.1 Isolamento Elétrico 
 
Isolamento da superfície de outras estruturas 
metálicas estranhas (tubulações, conduítes elétricos 
e aço de reforço concretado) 
 
5.2 Revestimentos 
 
Constituem-se de películas interpostas entre o 
metal e o meio corrosivo. Dessa forma, além de agir 
como barreiras isolando o metal do meio, podem 
conferir ao material um comportamento mais nobre, 
ou protegê-lo por ação galvânica. Usos: resistências 
à corrosão atmosférica, na imersão e na corrosão 
pelo solo. 
 
5.3 Proteção catódica 
 
Consiste em transformar a estrutura a proteger 
no catodo de um célula eletroquímica ou eletrolítica. 
Química XI - Profª Flávia Omena Corrosão 
 22 
Quando um sistema de proteção catódica eficaz é 
instalado, todas as partes da corrente coletada da 
estrutura protegida do eletrólito circunvizinho e 
toda a superfície exposta se tornam uma única área 
catódica. 
 
5.3.1 Proteção catódica galvânica (ou por anodo de 
sacrifício) 
 
Utiliza uma força eletromotriz de natureza 
galvânica para imprimir a correntenecessária à 
proteção da estrutura considerada. A força 
eletromotriz resulta da diferença entre o potencial 
natural do anodo e o potencial da estrutura que se 
deseja proteger. Anodos de sacrifício mais comuns: 
Ligas de magnésio, ligas de alumínio e ligas de zinco. 
Ex.: Instalações marítimas. 
 
5.3.2 Proteção catódica por corrente impressa 
 
Utiliza uma força eletromotriz, proveniente de 
uma fonte de corrente contínua, para imprimir a 
corrente necessária à proteção da estrutura 
considerada. A força eletromotriz pode provir de 
baterias convencionais, solares, termogeradores, 
conjuntos motor-gerador ou retificadores de 
corrente. Os retificadores constituem a fonte mais 
freqüentemente utilizada, e através deles retifica-
se uma corrente alternada, obtendo-se uma 
corrente contínua que é injetada no circuito de 
proteção. 
Química XI - Profª Flávia Omena Corrosão 
 23 
Os anodos mais empregados são os de grafite, 
ferro-silício, ferro-silício-cromo, chumbo-antimônio-
prata, titânio platinizado, nióbio platinizado e 
magnetita. 
 
6. Inibidores de corrosão 
 
Compostos químicos adicionados ao meio corrosivo 
que visam diminuir a agressividade do meio 
corrosivo. 
 
� Inibição anódica => formação de produtos 
insolúveis nas áreas anódicas, produzindo uma 
polarização anódica. Os compostos formados 
são também chamados de passivadores. Este 
método funciona somente com metais ou ligas 
formadores de película protetora (titânio, 
cromo, ligas de ferro-cromo, ligas de ferro-
cromo-níquel). Exemplos: hidróxidos, 
carbonatos, fosfatos, silicatos, boratos de 
metais alcalinos, nitrito de sódio e cromatos de 
potássio e sódio. 
 
� Inibição catódica => formação de produtos 
insolúveis nas áreas catódicas, produzindo uma 
polarização catódica. Nesse caso, o metal é 
forçado a agir como catodo. Exemplos: sulfatos 
de zinco, magnésio ou níquel. Usos: estruturas 
enterradas ou submersas. 
 
Química XI - Profª Flávia Omena Corrosão 
 24 
� Inibição por barreira (inibidores por adsorção) 
=> compostos que têm a propriedade de formar 
películas, por adsorção à superfície metálica, 
criando uma película protetora sobre as áreas 
anódicas e catódicas. Exemplos: sabões de 
metais pesados, aminas uréias. 
 
� Seqüestradores de oxigênio => compostos que 
reagem com o oxigênio promovendo a 
desaeração do meio. 
Exemplos: 
Sulfito de sódio (Na2SO3 + ½ O2 Na2SO4) 
Hidrazina (N2H4 + O2 N2 + 2 H2O) 
 
Algumas aplicações dos inibidores => destilação 
do petróleo; tratamento de águas (caldeiras, 
refrigeração e injeção); sistemas de oleodutos 
e gasodutos, etc. 
 
 
 
7. Classificação da corrosão quanto à morfologia 
(Formas de corrosão) 
 
Definidas principalmente pela aparência da 
superfície corroída. 
 
� Corrosão uniforme 
 Ataque de toda a superfície metálica em 
contato com o meio corrosivo, com conseqüente 
diminuição uniforme da espessura. É provavelmente 
Química XI - Profª Flávia Omena Corrosão 
 25 
o tipo mais comum de corrosão, principalmente nos 
processos corrosivos de estruturas expostas à 
atmosfera e outros meios onde a ação do meio 
corrosivo é uniforme sobre a superfície metálica. 
 
 
 
Fonte: Gentil, 2003 
 
� Corrosão por placas 
 Localiza-se em algumas regiões da superfície 
metálica, formando placas que se desprendem 
progressivamente. Ocorre geralmente em metais 
que formam película inicialmente protetora, mas 
que, ao se tornarem espessas, fraturam e perdem 
aderência, expondo o material a novo ataque. 
 
� Corrosão alveolar 
 Processa-se na superfície metálica produzindo 
sulcos ou escavações semelhantes a alvéolos, 
apresentando fundo arredondado e profundidade 
geralmente menor que o seu diâmetro. É freqüente 
em metais formadores de películas semi-protetoras 
ou quando se tem corrosão sob depósito, como no 
caso da corrosão por aeração diferencial. 
 
corrosão uniforme 
em chapa de aço 
carbono 
Química XI - Profª Flávia Omena Corrosão 
 26 
 
Fonte: www.coating.com.br 
 
� Corrosão por pite (puntiforme) 
 Processa-se em pontos ou pequenas áreas 
localizadas na superfície metálica produzindo pites 
(cavidades com profundidades maiores que seus 
diâmetros). É freqüente em metais formadores de 
películas protetoras, que sob a ação de certos 
agentes agressivos (íons halogenetos), são 
destruídas em pontos localizados, os quais se 
tornam ativos, possibilitando corrosão muito 
intensa. Exemplo: aços inoxidáveis em meios que 
contêm cloretos. 
 
 
Fonte: Gentil, 2003 
 
 
 
� Corrosão intergranular ou intercristalina 
 Processa-se entre os grãos da rede cristalina 
do material metálico. Em geral, ocorre perda das 
propriedades mecânicas e pode fraturar quando 
solicitado por esforços mecânicos. Aços inoxidáveis 
corrosão por pite em 
tubo de aço-carbono 
corrosão alveolar em 
superfície de aço 
carbono 
Química XI - Profª Flávia Omena Corrosão 
 27 
podem sofrer corrosão intergranular devido à 
formação de uma zona empobrecida em cromo ao 
longo dos contornos do grão. 
 
 
Fonte: Gentil, 2003 
 
� Corrosão intragranular ou transcristalina 
 Manifesta-se sob a forma de trincas que se 
propagam pelo interior dos grãos da rede cristalina 
do material metálico. 
 
 
Fonte: Gentil, 2003 
 
� Corrosão filiforme 
 Processa-se sob filmes e revestimentos, 
especialmente de pintura. Acredita-se que ela 
ocorra devido à aeração diferencial provocada por 
defeito no filme de pintura, embora o mecanismo 
real não seja bem conhecido. De um modo geral, o 
corrosão 
intragranular 
corrosão 
intergranular 
Química XI - Profª Flávia Omena Corrosão 
 28 
processo se inicia pelas bordas e progride 
unifilarmente. 
 
� Corrosão por esfoliação 
 Processa-se em diferentes camadas e os 
produtos de corrosão, formado entre a estrutura de 
grãos alongados, separa as camadas, ocasionando o 
inchamento do material metálico. 
 
 
Fonte: www.abraco.org.br 
 
� Empolamento por hidrogênio 
 O hidrogênio atômico penetra no material 
metálico e, como tem pequeno volume atômico, 
difunde-se rapidamente e em regiões com 
descontinuidades (como inclusões e vazios), ele se 
transforma em hidrogênio molecular (H2), 
exercendo pressão e originado a formação de 
bolhas. Principais causas do aparecimento de 
hidrogênio: decomposição da umidade e água de 
cristalização contida em alguns tipos de 
revestimento de eletrodo que gera hidrogênio 
atômico no processo de soldagem; reações de 
corrosão que liberam hidrogênio; reações catódicas 
em estruturas protegidas catodicamente; ação de 
gases ricos em hidrogênio. 
 
 
corrosão por 
esfoliação em 
escada de aço 
Química XI - Profª Flávia Omena Água 
 29 
 
 
 
 
1. Introdução 
 
1.1 Características 
 
� substância incolor, insípida e inodora, líquida à 
temperatura ambiente, que cobre mais de 70% 
da superfície terrestre, sendo componente 
vital para o planeta 
 
� é conhecida como solvente universal por 
solubilizar com facilidade muitos compostos, 
inorgânicos e orgânicos 
 
� 95,5% da água do planeta é salgada e imprópria 
para consumo humano; 4,7% estão em geleiras 
ou regiões de difícil acesso; 0,147% (lagos, 
nascentes e lençóis freáticos) estão aptos para 
o consumo 
 
� Brasil => imenso potencial hídrico (36000 
m3/hab), porém mal distribuído: 
 
região amazônica => 80% (5% da população) 
região nordeste => 3,3% (1/3 da população) 
Química XI - Profª Flávia Omena Água 
 30 
1.2 Principais usos da água 
 
� Abastecimento doméstico e industrial; 
irrigação; preservação da flora e fauna; 
recreação e lazer; aqüicultura; paisagismo; 
navegação; geração de energia; diluição de 
despejos; dessedentação de animais 
 
1.3 Alguns tiposde água 
 
� água bruta => proveniente de uma fonte de 
abastecimento, antes de qualquer tratamento 
 
� água pura => composta, exclusivamente, por 
hidrogênio e oxigênio; não há ocorrência na 
natureza, pois por onde a água passa ela 
incorpora substâncias que irão alterar suas 
características originais 
 
� água de fonte ou água mineral => contém 
substâncias minerais e gasosas dissolvidas, 
podendo ser alcalina, sulfurosa, ferruginosa, 
etc, conforme o principal mineral dissolvido, 
decorrendo daí suas propriedades medicinais 
 
� água gaseificada => recebe acréscimo de 
dióxido de carbono artificialmente, podendo 
ser ou não enriquecida de sais minerais; 
existem fontes naturais de água gaseificada, 
mas parte do gás se perde no processo de 
engarrafamento 
Química XI - Profª Flávia Omena Água 
 31 
 
� água poluída => água suja ou contaminada 
 
� água potável => água para consumo humano 
cujos parâmetros microbiológicos, físicos, 
químicos e radioativos atendam ao padrão de 
potabilidade e que não ofereça riscos à saúde 
 
� água tratada => água submetida a um processo 
de tratamento, com o objetivo de torná-la 
adequada a um determinado uso 
 
� água salobra - água com teor de sais que, 
dependendo da concentração, impede seu 
consumo pelo homem e animais 
 
1.4 Parâmetros de qualidade da água 
 
� Físicos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Turbidez 
interferência à passagem da luz através da água, devido à 
matéria em suspensão (argila, substâncias orgânicas finamente 
divididas, organismos microscópicos e outros) 
 
Cor 
conferida pelos sólidos dissolvidos; pode ser causada pela 
presença de ferro ou manganês, pela decomposição da matéria 
orgânica da água (principalmente vegetais), pelas algas ou por 
esgotos industriais e domésticos 
Química XI - Profª Flávia Omena Água 
 32 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
� Químicos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
pH 
concentração de íons H+, indicando condições de acidez, 
alcalinidade ou neutralidade; importante em etapas do 
tratamento de água e em processos de corrosão e incrustação 
Alcalinidade 
causada pela presença de sais alcalinos, podendo proporcionar 
sabor desagradável à água; reflete a capacidade de 
neutralização de ácidos. 
Sabor e Odor 
são definidos pelos sólidos em suspensão e sólidos ou gases 
dissolvidos, presentes por causas naturais (bactérias, fungos, 
matéria em decomposição, algas) ou artificiais (despejos 
domésticos ou industriais) 
 
Condutividade 
a capacidade da água transmitir a corrente elétrica pela 
presença de íons é determinada pela dissociação de substâncias 
dissolvidas na água 
 
Dureza 
relacionada à presença de sais (principalmente de cálcio e 
magnésio), tem importância nos processos de depósito e 
incrustações 
Sólidos 
presentes em suspensão ou dissolvidos, sob a forma de matéria 
fixa ou volátil, sedimentável ou não-sedimentável 
Química XI - Profª Flávia Omena Água 
 33 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ferro e Manganês 
conferem sabor metálico à água e causam coloração marrom 
(manganês) ou avermelhada (ferro), manchando roupas e outros 
produtos industrializados; presentes pela dissolução de 
compostos do solo ou de despejos industriais 
 
Cloretos 
em altas concentrações, conferem sabor salgado à água ou 
propriedades laxativas; provêm da dissolução de minerais, da 
intrusão de águas do mar ou dos esgotos. 
 
Nitrogênio 
presente na água sob a forma molecular, amônia, nitritos e 
nitratos, é um elemento indispensável ao crescimento de algas 
(mas em excesso pode causar eutrofização). Tem origem nos 
esgotos domésticos e industriais, nos fertilizantes e em 
excrementos de animais. 
 
Fósforo 
encontra-se sob a forma de ortofosfatos, polifosfatos e 
fósforo orgânico; essencial para o crescimento de algas, 
podendo também causar eutrofização quando em excesso. 
Provém da dissolução de compostos do solo, da decomposição 
da matéria orgânica, dos esgotos domésticos e industriais, dos 
fertilizantes e detergentes e dos excrementos de animais. 
 
Substâncias tóxicas 
As, Pb, Cr, B, Se, Ba, CN-, NO3-, F-, relacionados a doenças 
 
Química XI - Profª Flávia Omena Água 
 34 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
� Biológicos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Oxigênio dissolvido (OD) 
é indispensável aos organismos aeróbios; a decomposição da 
matéria orgânica por bactérias aeróbias é, geralmente, 
acompanhada pela redução do oxigênio dissolvido da água, 
podendo este alcançar valores reduzidos ou nulos, dependendo 
da capacidade de recuperação do manancial. 
 
Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) 
quantidade de O2 necessária à oxidação da matéria orgânica 
por ação de bactérias aeróbias. 
Coliformes 
indicam a presença de microrganismos patogênicos, devido ao 
despejo de esgotos domésticos 
 
Algas 
responsáveis pela produção de grande parte do oxigênio 
dissolvido na água; em grandes quantidades levam ao processo 
de eutrofização, causando na água sabor, odor, toxidez, 
turbidez e cor, corrosão e aspecto estético desagradável. 
 
Demanda Química de Oxigênio (DQO) 
quantidade de O2 necessária à oxidação da matéria orgânica, 
através de um agente químico; a DQO é sempre maior que a 
DBO. 
 
Química XI - Profª Flávia Omena Água 
 35 
2. Estação de Tratamento de Águas (ETA) 
 
Etapas do Processo 
 
 
Esquema de uma ETA 
 
 
3. Tratamento de águas para uso doméstico 
 
3.1 Pré-decantação (Sedimentação Simples) 
 
É aplicada em águas que possuem partículas 
suspensas de tamanho superior a 10 mícrons. 
Química XI - Profª Flávia Omena Água 
 36 
3.2 Clarificação 
 
Visa remover a cor e a turbidez da água; consiste 
em três etapas: coagulação/floculação, decantação e 
filtração. 
 
� Coagulação/floculação 
� Coagulação => desestabilização dos 
colóides (partículas entre 1-100 nm), por 
ação de produto químico, que resulta na 
neutralização das forças elétricas 
superficiais, anulando as forças repulsivas 
entre as partículas. 
� Floculação => aglomeração das partículas 
desestabilizadas, com formação e 
crescimento de flocos sedimentáveis 
 
Reagentes usados na coagulação 
� Coagulantes: compostos capazes de produzir 
hidróxidos gelatinosos insolúveis e englobar 
as impurezas 
exs: Al2(SO4)3.18H2O e FeCl3.6H2O 
 
� Alcalinizantes: conferem a alcalinidade 
necessária à coagulação 
ex: Ca(OH)2 (cal hidratada) 
 
� Coadjuvantes: formam partículas mais 
densas, tornando os flocos mais pesados 
exs: sílica ativa e polieletrólitos 
 
Química XI - Profª Flávia Omena Água 
 37 
� Decantação ou sedimentação ou precipitação => 
após a coagulação, a água é bombeada para um 
decantador que sedimenta a matéria coagulada. 
 
� Filtração => passagem da água através de um 
meio poroso com o propósito de remover a 
matéria suspensa; os filtros geralmente 
utilizados são os de gravidade e os de pressão. 
 
3.3 Correção de pH 
 
É utilizada como método preventivo da corrosão de 
encanamentos, diminuindo o ataque da acidez nas 
tubulações; acalinizantes, como a cal hidratada ou a cal 
virgem (CaO), corrigem o pH da água para remover o CO2 
livre. 
 
3.4 Desinfecção 
 
Realizada através de cloração com hipoclorito de 
sódio ou cloro gasoso, (posteriormente removidos das 
águas utilizadas como alimentação de caldeiras), visam à 
obtenção de um meio isento de microorganismos 
patogênicos. 
 
 3.5 Fluoretação 
 
Etapa implementada como coadjuvante na prevenção 
da cárie dental; objetiva a prevenção da decomposição 
do esmalte dos dentes e o auxílio na produçãonatural de 
dentes mais resistentes. 
 
Química XI - Profª Flávia Omena Água 
 38 
4. Água dura 
 
Água com teores elevados de sais, principalmente de 
cálcio (Ca2+) e magnésio (Mg2+). A água pode ser 
classificada quanto a dureza de acordo com a 
concentração em mg/L de CaCO3 
 
 
Água branda 0 – 75 mg/L CaCO
3
 
Águas pouco duras 75 – 150 mg/L CaCO
3
 
Águas duras 150 – 300 mg/L CaCO
3
 
Águas muito duras > 300 mg/L CaCO
3
 
 
 
� é mais comum a incidência natural na Europa 
 
� não representa riscos à saúde, porém pode 
provocar incrustações e entupimentos em 
tubulações 
 
� não produz ou produz pouca espuma em contato 
com o sabão 
 
 formação de precipitado com Ca2+ e Mg2+ 
 
� Processo geral de formação da água dura: água 
naturalmente ácida (contendo a partir de 
2,0mg CO2/L) em contato com rochas ricas em 
calcita (CaCO3) e dolomita (CaMg(CO3)2) 
 
 
Química XI - Profª Flávia Omena Água 
 39 
Reações: 
CaCO3 Ca2+ + CO32- 
 
 insolúvel 
 
CO2 + H2O H+ + HCO3- 
 
Ca2+ + 2 HCO3- Ca(HCO3)2 
 
 solúvel 
 
4.1 Dureza total 
 
É expressa como a soma das durezas temporária e 
permanente. 
 
4.2 Dureza temporária 
 
Inerente aos bicarbonatos, que na presença de 
calor, transformam-se em carbonatos (insolúveis ou 
pouco solúveis), podendo ser removidos sob a forma de 
precipitados. 
Reações: 
 
Ca(HCO3)2 CaCO3 ↓ + H2O + CO2 
 
 insolúvel 
 
Mg(HCO3)2 MgCO3 ↓ + H2O + CO2 
 pouco solúvel 
Química XI - Profª Flávia Omena Água 
 40 
MgCO3 ↓ + H2O Mg(OH)2 + CO2 
 
 insolúvel 
 
 
4.3 Dureza permanente 
 
É dada pela presença de sulfatos, cloretos e 
nitratos. Não pode ser removida apenas pelo calor, 
necessitando de tratamentos com agentes químicos ou 
colunas de troca iônica. 
 
5. Tratamento de águas industriais 
 
 A água usada para fins industriais necessita de 
tratamentos especializados após o tratamento primário, 
principalmente quando usadas para geração de vapor. Os 
processos normalmente utilizados são a desaeração, o 
abrandamento e a desmineralização. 
 
 
5.1 Desaeração 
 
Tem por objetivo a retirada de O2 e CO2 dissolvidos 
na água, pelo uso de desaeradores. 
 
5.2 Abrandamento de águas 
 
Consiste no tratamento das águas para a remoção 
de íons Ca2+ e Mg2+, presentes principalmente sob a 
forma de carbonatos, sulfatos e cloretos 
Química XI - Profª Flávia Omena Água 
 41 
� Técnicas utilizadas 
� adição de agentes químicos => Ca(OH)2
 
e 
Na2CO3 
 
 
O hidróxido de cálcio (cal) reage com o CO2 livre 
Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 ↓ + H2O 
 
e com os bicarbonatos de cálcio e de magnésio 
Ca(OH)2 + Ca(HCO3)2 2CaCO3 ↓ + 2H2O 
 
Ca(OH)2 + Mg(HCO3)2 CaCO3 + MgCO3 + 2H2O 
 
O magnésio precipita sob a forma de hidróxido de 
magnésio, conforme as reações: 
MgCO3 + Ca(OH)2 CaCO3 ↓ + Mg(OH)2 ↓ 
 
MgSO4 + Ca(OH)2 Mg(OH)2 ↓ + CaSO4 
 
Para o sulfato de cálcio é necessário do uso do 
carbonato de sódio: 
Na2CO3 + CaSO4 CaCO3 ↓ + Na2SO4 
 
 
 
Após o processo, a água tratada deve passar por um 
tanque de sedimentação. 
Para melhor precipitação de Ca2+ e Mg2+, deve-se ajustar 
o pH entre 10 e 11. 
 
Química XI - Profª Flávia Omena Água 
 42 
 
� complexação (c/ EDTA) => o EDTA forma 
complexos estáveis e solúveis com os íons 
Ca2+ e Mg2+, proporcionando a diminuição 
de precipitados. 
 
� resinas de troca iônica catiônicas => O 
processo de abrandamento catiônico 
consiste em passar água por um leito de 
resinas, efetuando a troca de cálcio e 
magnésio por sódio. Quando as resinas 
estiverem saturadas, deverá ser efetuada 
a sua regeneração. 
 
 
 
 
 
 
 
5.3 Desmineralização 
 
Consiste na remoção de todos os íons presentes na 
água, através de resinas de troca iônica catiônicas e 
aniônicas; é também chamado de deionização. A água 
passa por resinas catiônicas e aniônicas, em conjunto ou 
separadamente. 
 
 
 
 
OBS: um dos primeiros trocadores de cátions foram os 
zeólitos (troca de cálcio e magnésio por sódio); como os 
zeólitos não eram resistentes ao ácido foram desenvolvidas 
resinas sintéticas para realizar o abrandamento catiônico. 
 
Química XI - Profª Flávia Omena Água 
 43 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
resina catiônica 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
OBS: é recomendável a instalação de um desaerador (eliminação de 
CO2) após a troca catiônica para poupar as resinas aniônicas. A 
água deve estar isenta de cloro e matéria orgânica, para não 
deteriorar as resinas aniônicas. 
 
Resinas de troca iônica 
produtos sólidos e insolúveis, geralmente na forma de 
esferas, apresentando a propriedade de trocar 
determinados íons que contêm, pelos íons dos sais 
dissolvidos em água 
 
 
Polímeros portadores de uma carga elétrica que é 
neutralizada pela carga do contra-íon 
 
 
resina aniônica 
 
Química XI - Profª Flávia Omena Água 
 44 
� Classificação das resinas de troca iônica 
 
É feita de acordo com o grupo ionizável preso à 
estrutura da resina 
 
� Resinas catiônicas fortemente ácidas => 
sendo o grupo ionizável o sulfônico, seu 
comportamento químico é similar ao de um 
ácido forte; são facilmente ionizáveis, ao 
longo de toda a faixa de pH. Podem ser 
usadas para abrandamento na forma 
sódica (R-SO3Na) e para descarbonatação 
ou desmineralização na forma ácida (R-
SO3H) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Abrandamento: 
 
Ca2+ Ca2+ 
 + 2 RNa 2 Na+ + R2 
Mg2+ Mg2+ 
 
 
Descarbonatação/desmineralização 
 
Ca2+ Ca 
 
Mg2+ + 2 RH 2 Na+ + Mg R2 
 
 2 Na+ 2 Na 
 
Química XI - Profª Flávia Omena Água 
 45 
� Resinas catiônicas fracamente ácidas => o 
grupo ionizável é um ácido carboxílico 
(—COOH), portanto estão pouco ionizadas 
e se comportam como ácidos orgânicos 
fracos. São usadas para a remoção de 
cálcio, magnésio e sódio ligados a ânions 
fracos (como bicarbonato) em águas com 
dureza temporária predominantemente 
elevada. Possuem capacidade de troca 
menor que as fortemente ácidas 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Resinas catiônicas são regeneradas com ácido 
clorídrico (HCl) ou sulfúrico (H2SO4). 
 
 
� Resinas aniônicas fortemente básicas => 
resinas altamente ionizáveis, podendo ser 
usadas ao longo de toda a faixa de pH. 
Estão divididas em dois subgrupos: Tipo I 
(o grupo funcional é o amônio quaternário, 
que possui caráter básico mais forte, 
resultando em uma menor fuga de íons, 
 
Ca2+ Ca 
 
Mg2+ (HCO3)2 + 2 R-COOH 2 R-COO + Mg H2CO3
 
2 Na+ 2 Na 
 
Química XI - Profª Flávia Omena Água 
 46 
principalmente sílica) e Tipo II (o grupo 
funcional é um amônio quaternário 
levemente modificado, cujo caráter básico 
não possibilita a remoção de sílica, apesar 
de forte. Todas as resinas aniônicas 
fortemente básicas removem ânions 
fortes e fracos, tais como cloretos, 
sulfatos, nitratos, bicarbonatos e silicatos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
� Resinas aniônicas fracamente básicas =>; 
possuem como grupo funcional poliamidas 
contendo aminas primárias (-NH2), 
secundárias (-NHR) ou terciárias (-NR2). 
O grau de ionização é fortemente 
influenciado pelo pH (operam bem em pH’s 
baixos); só removem ânions de ácidos 
fortes (cloretos, sulfatos e nitratos), não 
se aplicando para remoção de ânions 
fracamente ionizáveis (silicato e 
bicarbonato)H2SO4 SO42- 
 
2 HCl + 2 R-OH 2 R 2 Cl- + 2 H2O
 
2 HNO3 2 NO3- 
 
Química XI - Profª Flávia Omena Água 
 47 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Resinas aniônicas são regeneradas com hidróxido de 
sódio (NaOH). 
 
 
� Resinas quelantes seletivas para metais 
pesados => resinas fracamente ácidas que 
exibem alta seletividade para os cátions 
de metais pesados; o grupo funcional é a 
forma sódica do EDTA. 
 
 
 
A capacidade de troca iônica depende 
 
 
 
carga e raio dos íons que entram no trocador 
concentração dos íons no efluente 
natureza físico-química da substância trocadora 
temperatura 
 
 
 
H2SO4 SO42- 
 
2 HCl + 2 R-OH 2 R 2 Cl- + 2 H2O
 
2 HNO3 2 NO3- 
 
Química XI - Profª Flávia Omena Água 
 48 
6. Incrustação em caldeiras 
 
6.1 Conceitos 
 
Caldeiras (boilers) são equipamentos cuja finalidade 
é a geração de vapor. 
 
 
Vapor => é a água no estado gasoso; ao se condensar, a 
mesma energia que as moléculas absorveram para passar 
para fase vapor é liberada para o meio (transferência de 
energia na forma de calor) 
 
 
Vapor saturado => vapor “úmido” obtido da vaporização 
direta da água; ao se condensar este tipo de vapor cede 
calor latente. É usado para aquecimento direto ou 
indireto. 
 
Vapor superaquecido => obtido através do aquecimento 
do vapor saturado, resultando em um vapor seco. É usado 
para transferência de energia cinética (geração de 
trabalho mecânico) 
 
 
 
Incrustações => acúmulos de materiais fortemente 
aderidos sobre a superfície da caldeira, necessitando de 
esforços consideráveis para sua remoção (limpezas 
mecânicas ou químicas). Origem: precipitação de sais 
e/ou óxidos na forma cristalina, gerando incrustações 
altamente coesas e aderidas. 
Química XI - Profª Flávia Omena Água 
 49 
 
Depósitos => acúmulos de materiais sobre determinada 
superfície que podem ser removidos manualmente com 
facilidade; podem prejudicar a troca térmica e o 
escoamento da água, mesmo estando menos aderidos que 
as incrustações. Origem: materiais suspensos na água, 
sais condicionados não expurgados pelas descargas ou 
carbonizações de material orgânico contaminante. 
 
 
 
 
Fonte: www.tratamentodeagua.com.br 
 
 
 
Fonte: www.tratamentodeagua.com.br 
 
 
Tubulação de 
caldeira aquatubular 
com elevada 
quantidade de lama 
(proveniente de água 
bruta) 
Tubo de caldeira 
aquatubular 
incrustado com 
óxido férrico 
Química XI - Profª Flávia Omena Água 
 50 
 
 
Fonte: www.tratamentodeagua.com.br 
 
 
� Tipos de caldeiras 
 
Fogotubulares (ou Flamotubulares) => os gases da 
combustão circulam no interior dos tubos e a água a ser 
vaporizada circula pelo lado de fora. A produção de vapor 
é limitada a cerca de 40 t/h e pressão de operação 
máxima de 16 Kgf/cm2 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Caldeira fogotubular 
com tubos 
incrustados (dureza) 
e acúmulo de lama no 
fundo 
 
 
Fonte: www.chdvalvulas.com.br 
Fonte: www.montercal.com.br 
Química XI - Profª Flávia Omena Água 
 51 
Aquatubulares => a água circula no interior dos tubos e 
os gases de combustão circulam na parte externa dos 
tubos. Surgiram devido à necessidade de maior produção 
de vapor, podendo chegar a valores superiores a 200 t/h 
e pressão de operação da ordem de 300 Kgf/cm2 
(caldeiras supercríticas) 
 
 
 
Fonte: www.chdvalvulas.com.br 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Fonte: www.tratamentodeagua.com.br 
 
 
OBS: Para um bom desempenho e eficiência de 
caldeiras (principalmente aquatubulares), são utilizados 
equipamentos periféricos, tais como aquecedores de 
ar, economizadores, sopradores de fuligem e 
superaquecedores. 
Química XI - Profª Flávia Omena Água 
 52 
6.2 Principais responsáveis e mecanismo de 
formação de incrustações em caldeiras 
 
� Sais de cálcio e magnésio (dureza), 
principalmente carbonato de cálcio (CaCO3) e 
sulfato de cálcio (CaSO4) 
 
� Sílica solúvel (SiO2) e silicatos (SiO32-) de 
vários cátions. A sílica solúvel é oriunda da 
dissolução de parte da própria areia e rochas 
com as quais a água mantém contato 
 
� Óxidos de ferro, tais como o Fe2O3 e de outros 
metais (cobre, zinco) originados principalmente 
de processos corrosivos nas linhas de 
condensado e seção pré-caldeira 
 
� Materiais orgânicos contaminantes, tais como 
fluidos envolvidos no processo (sucos, licor, 
caldo, xaropes, etc.). Muitas vezes a 
contaminação se dá pelos condensados 
 
� Mecanismo de formação de incrustações em 
caldeiras 
 
 
 
 
 
 
precipitação 
vaporização da 
água no interior 
da caldeira 
concentração dos 
sais presentes 
Química XI - Profª Flávia Omena Água 
 53 
6.3 Principais conseqüências das incrustações em 
caldeiras 
 
� Diminuição das taxas de troca térmica 
 
efeito isolante (baixa condutividade 
térmica) 
 
� Aumento do consumo de combustível e 
diminuição da produção de vapor 
 
� Superaquecimento e ruptura de tubos 
 
� Obstrução de tubos, válvulas, descargas e 
coletores da caldeira 
 
acentuação da formação das 
incrustações 
 
� Danificação na estrutura da caldeira, 
comprometendo sua integridade ou inutilizando 
o equipamento 
 
� Aumento do risco de acidentes devido às 
incrustações em instrumentos e dispositivos de 
controle que comprometem o funcionamento 
dos equipamentos 
 
� Aumento nos processos corrosivos que ocorrem 
sob os depósitos/incrustações 
 
Química XI - Profª Flávia Omena Água 
 54 
6.4 Prevenção de incrustações 
 
Tratamentos externos das águas de alimentação 
 
 Objetivam a melhoria da qualidade da água antes de 
sua introdução no gerador de vapor. Os tratamentos 
mais comuns são: remoção de cor e turbidez (clarificação 
da água de alimentação); remoção de ferro e manganês (a 
oxidação dos íons Fe2+ e Mn2+ gera compostos insolúveis 
que podem ser retirados por decantação e filtração); 
remoção da dureza (por aquecimento, agentes químicos 
que formam compostos insolúveis ou resinas trocadoras 
de cátions); desmineralização (remoção de todos os íons 
por resinas de troca iônica); remoção de gases (pelo 
aumento da temperatura). 
 
 
Tratamentos internos das águas das caldeiras 
 
Realizados pela adição de produtos químicos que 
reagem no interior da caldeira, têm como finalidades 
corrigir o valor de pH, remover o oxigênio e neutralizar o 
ácido carbônico nas linhas de vapor condensado, de 
forma a evitar incrustações ou depósitos e corrosão nas 
superfícies de geração de vapor. 
 
 
� Desaeração Química => consiste na remoção de 
oxigênio da água da caldeira para prevenção de 
corrosão, por uso de agentes químicos. 
 
Química XI - Profª Flávia Omena Água 
 55 
� Desaeração com sulfito de sódio (Na2SO3) 
 
 Na2SO3 + 1/2 O2 Na2SO4 
 
 Provoca aumento dos sólidos dissolvidos na água da 
caldeira. 
 
 
� Desaeração com hidrazina 
 
N2H4 + O2 N2 + 2H2O 
 
 
desprende-se com o vapor e é 
expelido no desaerador 
 
 
 
 Evita o aumento de sólidos dissolvidos na água da 
caldeira. 
 
 
 
� Neutralização do CO2 => o condensado pode se 
combinar ao CO2, formando ácido carbônico 
(H2CO3) que ataca o ferro em meio aerado e 
não-aerado e o cobre em meio aerado, 
ocasionando corrosão. A neutralização em geral 
é feita por adição aminas voláteis e amônia.

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