Meios corrosivos e mecanismos de corrosão

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Meios Corrosivos 
E Mecanismos de corrosão 
 Dentro do estudo de corrosão é necessário fala 
um pouco sobre os meios que induzem a corrosão.Os 
meios corrosivos mais frequentemente encontrados: 
atmosfera, águas naturais, solo, produtos químicos, 
substâncias fundidas e solventes orgânicos 
 
 
A ação corrosiva da atmosfera depende 
fundamentalmente dos fatores: 
 
Umidade Relativa 
 
Substâncias poluentes-particulados e gases (óxido 
de enxofre, óxido de nitrogênio) 
 
Além desses fatores devem considerados os fatores 
climáticos, como intensidade e direção dos 
ventos,variações cíclicas de temperatura e umidade, 
chuvas e insolações. 
Classificação atmosférica em função do grau de umidade 
na superfície metálica: 
 
Corrosão atmosférica seca: Ocorre em atmosfera isenta de 
Umidade. Tem-se uma lenta oxidação do metal com 
formação do produto de corrosão.Ex : escurecimento da 
prata ou cobre por formação de Ag2S e CuS devido a 
presença do H2S na atmosfera. 
Corrosão atmosférica úmida: Ocorre em atmosferas 
com umidade relativa menor que 100%. Tem-se um fino 
filme de eletrólito, depositado na superfície metálica, e 
a velocidade do processo depende da umidade relativa, 
poluentes atmosféricos. 
 
Corrosão atmosférica molhada: A umidade relativa está 
perto de 100% e ocorre condensação na superfície 
metálica, observando-se que a superfície fica molhada 
com o eletrólito, como, por exemplo, chuva e névoa 
salina depositadas na superfície. 
Substâncias Poluentes 
Particulados: 
 
As partículas sólidas, sob a forma de poeiras, existem na 
atmosfera tornam mais 
corrosivas, porque pode-se verificar: 
 
Deposição de material não metálico, como sílica, SiO2, cria 
condições de aeração, ocorrendo corrosão localizada 
embaixo do depósito 
Particulados: 
 
Deposição de óxido de cálcio e cloretos de magnésio, de 
cálcio e de sódio que são substâncias higroscópicas que 
retém a água propiciando a corrosão. 
 
 
Gases 
 
O gás carbônico presente na atmosfera junto com a umidade 
Ocasionam a carbonatação do concreto,responsável pela 
deterioração desse material 
 
 
 
OHCaCOCOOHCa
OH
2322
2
)( 
Na queima de óleo combustível contendo (C),Hidrogênio (H) 
e enxofre (S), pode-se considerar a formação das substâncias: 
 
C(s),CO(g),CO2(g),SO2(g),SO3(g) e H2O(v) 
 
Esses gases formam, com a umidade presente no ar, ácido 
sulfúrico. 
 
42222
4223
3222
2
1
SOHOHOSO
SOHOHSO
SOHOHSO



Os materiais metálicos em contato com a água tendem 
a sofrer corrosão,a qual vai depender de várias 
substâncias que podem estar contaminando a mesma. 
Entre os mais frequentes contaminantes tem-se: 
 
Gases dissolvidos:oxigênio,nitrogênio,dióxido de 
carbono,cloro,amônia,gás sulfídrico, dióxido de enxofre 
 
Sais dissolvidos, como, por exemplo, cloreto de 
sódio,de ferro e de magnésio,carbonato de 
sódio,bicarbonato de cálcio 
 
Sólidos suspensos 
 
Bactérias e algas (bactérias oxidantes de Fe) 
Mecanismos de Corrosão 
Muito embora os mecanismos exatos de corrosão e de 
oxidação variem para diferentes metais e meios corrosivos, é 
possível afirmar,com segurança, que a natureza da corrosão 
é eletroquímica ou química. 
 
Mecanismos de corrosão 
CORROSÃO ELETROQUÍMICA 
As reações que ocorrem na corrosão 
eletroquímica envolvem transferência de elétrons. 
Portanto, são reações anódicas e catódicas 
(REAÇÕES DE OXIDAÇÃO E REDUÇÃO) 
 
A corrosão eletroquímica envolve a presença de 
uma solução que permite o movimento de íons. 
 
Mecanismo eletroquímico 
Há dois requisitos básicos para a corrosão eletroquímica: 
 
a) ânodos e cátodos devem estar presentes para formar 
uma célula; 
 
b) deve ocorrer a passagem de uma corrente direta. 
 
Os ânodos e cátodos podem estar bem próximos (células 
localizadas) ou bem separados. A corrente pode ser auto-
induzida ou ainda imposta ao sistema a partir de uma fonte 
externa. 
O ânodo é a região onde a corrosão ocorre e a corrente sai do 
metal, entra na solução. O cátodo é a região em que não 
ocorre corrosão e onde a corrente, proveniente da solução, 
entra no metal. Ânodos e cátodos podem ser formados na 
mesma peça metálica devido a diferenças localizadas no metal 
ou no meio que o envolve. 
Continuação.... 
Fig.1 
Observe o caso do ferro, imerso em água (doce ou do 
mar), exposto à atmosfera. Deverá ocorrer corrosão. 
A reação anódica é: 
Como o meio é exposto à atmosfera, contém oxigênio 
dissolvido. Como a água (doce ou do mar) é quase 
neutra, a reação catódica será: 
os íons metálicos, Fe2+, migram em direção ao cátodo e os 
íons hidroxidos, OH–, migram em direção ao anodo. Em 
região intermediária, esses íons encontram formam o 
Fe(OH2) através da reação: 
 
 
 
 
O hidróxico ferroso é precipitado da solução. Como ele é 
instável em soluções oxigenadas, ocorrerá oxidação para 
hidróxido férrico: 
 
 
O produto final é conhecida como a ferrugem 
MECANISMO QUÍMICO 
Neste caso há reação direta com o meio corrosivo, sendo os 
casos mais comuns a reação com o oxigênio (OXIDAÇÃO 
SECA), a dissolução e a formação de compostos. 
 
A corrosão química pode ser por: 
Dissolução simples: dissolução do Cobre em HNO3; 
 
Corrosão por bactérias 
A corrosão induzida por micro-organismos, também 
chamada de corrosão microbiológica, é aquela em 
que a corrosão do material metálico se processa sob 
a influência de micro-organismos, mais frequente por 
(Bactérias). Embora existam exemplos de corrosão 
por fungos e algas. 
Casos 
 
Deterioração de mármore e concreto: Observa-se que 
esses materiais podem apresentar regiões com deterioração 
sob a forma de alvéolos ou de escamações. Isso pode ser 
provocado pela presença de ácido sulfúrico H2SO4 . 
 
Esse fenômeno é provocado por bactérias oxidantes de 
enxofre que transformam o enxofre em compostos ácidos. 
 
424222 22272 SOHFeSOOHOFeS 
Tubulações de distribuição de água: A presença de 
depósitos, sob a forma de óxido de ferro hidratado, Fe2O3 . 
H2O, devido a bactérias oxidantes de ferro, podem obstruir as 
tubulações. 
Bactérias de ferro, aeróbias, como as Gallionella Ferruginea 
ou as dos gêneros Crenotrix e Leptothrix, aceleram a 
oxidação de íons de Fe2+ dissolvidos na água para íos Fe3+ 
que formam, então , o Fe2O3.H2O ou Fe(OH)3 
 
Essas bactérias são comumente encontradas em águas de 
poços subterrâneos. 
 
Exemplificando com água contendo bicarbonato de ferro 
solúvel, tem-se a reação acelerada pelas bactérias de ferro: 
2232223 42
2
1
)(2 COOHOFeOHCOFe 
Medidas de Proteção 
 
 Limpeza sistemática e sanitização 
 
Emprego adequado de biocidas 
 
Variação do pH 
 
Revestimento 
 
Proteção catódica 
Corrosão originadas por corrente de fuga 
Existem, entretanto, correntes ocasionadas por potenciais 
externos que produzem casos severos de corrosão.Dutos 
enterrados, como oleodutos, gasodutos, adutoras e 
minerodutos estão frequentemente sujeitos a corrosão, em 
virtude da correntes de interferências, que são correntes de 
sentido convencional, as quais abandonam o seu circuito 
normal para fluir pelo solo ou pela água. Essa correntes são 
chamadas de correntes de fuga. 
Casos Práticos 
Esquema 
Métodos de Controle da 
Corrosão 
Um dado metal pode ser satisfatório em um certo meio e 
praticamente ineficiente em outros meios. Por outro lado, 
várias medidas podem ser tomadas no sentido de 
minimizar a corrosão: 
 
– minimizar a superfície das regiões catódicas; 
 
– evitar recessos, cantos vivos e cavidades 
Além destas medidas mais ligadas a projeto, há métodos 
específicos para reduzir ou inibir a corrosão em suas 
várias formas:a) isolar o metal do meio agressivo, através do uso de 
revestimentos orgânicos inertes (tintas) ou de 
revestimentos com metais. 
 
b) inibição da reação catódica ou da reação anódica 
através de agentes chamados inibidores, que reagem 
com os produtos da corrosão e formam camadas 
impermeáveis nas superfícies dos eletrodos; 
 
c) métodos elétricos (proteção catódica e proteção 
anódica). 
Revestimentos 
 
Entre os revestimentos usados, destacam se as tintas, 
esmaltes, plásticos, películas protetoras e os 
revestimentos metálicos. 
 
As tintas constituem o mais importante dos 
revestimentos. Como, em geral, são permeáveis ao ar e à 
umidade, as tintas são misturadas a pigmentos como 
zarcão, cromato de chumbo e cromato de zinco, que 
contribuem para uma inibição da corrosão. 
É também grande o uso de tintas com pós metálicos, como 
zinco e alumínio. No caso, há uma proteção sacrificial 
(quando o zinco constitui cerca de 95% do peso da tinta), ou 
seja, o zinco dissolve-se eletroquimicamente, quando a 
umidade penetra na superfície (normalmente,de ferro ou de 
aço), e comportando-se como ânodo em relação ao ferro ou 
aço. 
Inibidores de corrosão 
Inibidor é uma substância ou mistura de substâncias que, 
quando presente em concentrações adequadas, no meio 
corrosivo, reduz a corrosão. 
Inibidores de corrosão 
Classificação dos Inibidores 
Existem diferentes classificações para os inibidores, que irão 
depender da composição e no comportamento. Tem-se 
então: 
 
Quanto à composição (Inibidores orgânicos e Inorgânicos) 
 
Quanto ao comportamento (Inibidores oxidantes,Não 
oxidantes, Anódicos, Catódicos e de adsorção) 
Mecanismo geral 
1- O inibidor adsorve sobre a superficie metálica por adsorção química. 
 
 
 
 
 
2- O inibidor provoca a formação de uma película de óxido protetor do metal 
base. 
 
3-O inibidor reage com um componente potencialmente corrosivo presente 
no meio aquoso. 
 
Inibidores orgânicos 
 
 Os inibidores orgânicos, em geral, são conhecidos como inibidores de 
adsorção pois eles se adsorvem na superfície do material a proteger. 
 
 Os inibidores orgânicos, são classificados em inibidores dos tipos “O”, “S” 
e “N”, conforme sua atuação seja atribuída a moléculas com grupos funcionais 
contendo, respectivamente, oxigênio (grupos aldeído, álcool, ácido, cetona ), 
enxofre e nitrogênio .Também alguns contendo fósforo ou arsênio são empregados, 
como se vê no esquema a seguir. 
INIBIDORES DE ADSORÇÃO 
 
1) GRUPO "O" (-) : 
GLICOSE, ALDEÍDOS (formaldeído), ÁLCOOIS (ÁLCOOL PROPARGÍLICO) 
 
2) GRUPO "S" (-) : 
 TIOURÉIAS, SULFÓXIDOS, MERCAPTANOS 
 
3) GRUPO "N" (+) : 
AMINAS (MEA, DEA, TEA, PIRIDINA, QUINOLINA, MORFOLINA, POLIAMINAS); SAIS 
DE AMÔNIO QUATERNÁRIO 
 
4) FOSFÔNIOS E ARSENÔNIOS QUATERNÁRIOS 
Fatores que afetam a ação de inibidores de 
adsorção 
• Velocidade do fluido; 
• Concentração do inibidor; 
• Temperatura do sistema; 
• Tipo de substrato eficaz para adsorção do inibidor; 
• Tempo de contato entre o inibidor e a superfície 
metálica; 
• Composição do fluido do sistema. 
Inibidores Anódicos 
Os inibidores anódicos atuam reprimindo reações anódicas, ou seja, retradam ou 
Impedem a reação do anodo. 
 
Um inibidor anódico muito usado é o nitrito de sódio, que como oxidante, oxida 
o ferro a uma película de Fe2O3, aderente e protetora: 
 
 
 
 
Como os nitritos sofrem decomposição, em meio ácido, eles devem ser usados 
como inibidores somente em meio neutro ou alcalino , pH ≥7 
33222 22 NHNaOHOFeOHNaNOFe 
Inibidores Catódicos 
Atuam reprimindo reações catódicas. São substâncias que 
fornecem íons metálicos capazes de reagir com a 
alcalinidade catódica, produzindo íons solúveis. Esses 
compostos insolúveis envolvem a área catódica, impedindo a 
difusão do oxigênio e a condução dos elétrons, Inibindo 
assim o processo catódico 
Exemplificando 
 
Sulfatos de zinco, de magnésio e de níquel são usados 
como inibidores catódicos, pois os íons Zn2+, Mg2+, e Ni2+ 
formam com as hidroxilas, OH-, na área catódica, os 
respectivos hidróxidos insolúveis (Zn(OH)2, Mg(OH)2 e 
Ni(OH)2), cessando o processo corrosivo. 
Inibidores de Adsorção 
Funcionam como películas protetoras, algumas 
substâncias tem a capacidade de formar películas 
sobre as áreas anódicas e catódicas interferindo com a 
reação eletroquímica. 
Exemplificando 
 
**colóides, sabões de metais pesados, substâncias 
orgânicas, podendo-se citar os aldeídos, aminas, 
compostos heterocíclicos nitrogenados e uréia. 
 
Eficiência dos inibidores 
A eficiência de um inibidor pode ser determinada pela 
utilização da expressão: 
 
100x
T
TT
E
s
cs
f


Onde: 
Ef=eficiência em porcentagem 
Ts=Taxa de corrosão sem uso de inibidor 
Tc=Taxa de corrosão com uso de inibidor 
Emprego dos Inibidores 
 limpeza química de caldeiras; 
 indústria petrolífera; 
sistemas de refrigeração; 
 tubos de condensadores; 
polimento de metais; 
minerodutos; 
proteção de cobre; 
proteção de alumínio; 
 tubulações de água potável 
 
Fatores que influenciam a escolha de 
inibidores: 
Metal; 
Meio (composição, pH, impurezas, temperatura, agitação, 
microorganismos e etc. ) 
Custo