Proteção contra corrosão e taxas de corrosão

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PROTEÇÃO CONTRA A 
CORROSÃO,TAXAS DE 
CORROSÃO 
PINTURAS OU VERNIZES; 
 
RECOBRIMENTO DO METAL COM OUTRO METAL 
MAIS RESISTENTE À CORROSÃO; 
 
GALVANIZAÇÃO: Recobrimento com um metal menos 
resistente à corrosão; 
 
PROTEÇÃO ELETROLÍTICA OU PROTEÇÃO CATÓDICA. 
 
PRINCIPAIS MEIOS DE PROTEÇÃO CONTRA A 
CORROSÃO 
 
Características da pintura sobre corrosão: 
1) Ação anti-corrosiva: tintas anti-corrosivas (a base de 
zinco); 
PINTURAS OU VERNIZES 
Impermeabilidade: evitar que vapor d’água, oxigênio e 
outros gases corrosivos penetrem através da pintura ate 
o metal. 
RECOBRIMENTO DO METAL COM OUTRO METAL MAIS 
RESISTENTE À CORROSÃO 
 
Ex.: Cromagem, Niquelagem, revestimento de arames com 
Cobre, etc.; 
 
Dependendo do revestimento e do material revestido, 
pode haver formação de uma pilha de corrosão quando 
houver rompimento do revestimento em algum ponto, 
acelerando a corrosão. 
Prevenindo a corrosão do ferro 
 A corrosão pode ser impedida através do revestimento do 
ferro com tinta ou um outro metal. 
 O ferro galvanizado é revestido com uma fina camada de 
zinco. 
 O zinco protege o ferro uma vez que o Zn é o anodo e Fe é 
o catodo: 
 
Zn2+(aq) +2e-  Zn(s), Ered = -0,76 V 
Fe2+(aq) + 2e-  Fe(s), Ered = -0,44 V 
 
 Com os potenciais padrão de redução acima, o Zn é mais 
facilmente oxidável do que o Fe. 
 
 
PROTEÇÃO GALVÂNICA 
Recobrimento com um metal menos resistente à corrosão 
• Separa o metal do meio. Ex.: 
Recobrimento do aço com Zinco; 
• O Zinco é mais suscetível à corrosão 
que o Ferro, então enquanto houver 
Zinco, o aço ou ferro estará 
protegido. 
• Como a área recoberta de Zn é 
grande, a corrosão é bem lenta na 
camada de Zn. 
 
PROTEÇÃO ELETROLÍTICA OU PROTEÇÃO 
CATÓDICA 
• Utiliza-se o processo de formação de pares metálicos 
(UM É DE SACRIFÍCIO), que consiste em unir-se 
intimamente o metal a ser protegido com o metal 
protetor, o qual deve apresentar uma maior 
tendência de sofrer corrosão. 
FORMAÇÃO DE PARES METÁLICOS 
• É muito comum usar ânodos de sacrifícios em 
tubulações de ferro ou aço em subsolo e em navios e 
tanques. 
 
 A proteção catódica é um dos métodos mais 
empregados para a proteção de grandes estruturas 
enterradas ou submersas. 
 Assim, tubulações e tanques de estocagem de gás e 
combustíveis diversos, plataformas de petróleo, navios, 
píeres e mesmo edifícios de concreto armado,são 
protegidos por este método. 
Proteção Anódica 
 Baseia-se na formação de uma película protetora, nos 
materiais metálicos, por aplicação de uma corrente externa; 
 
 Só pode ser aplicada a sistemas que sofrem passivação, 
que é a propriedade que alguns metais tem em que o 
produto da corrosão provoca a formação de uma camada de 
óxido sobre a superfície do metal em processo corrosivo 
 
 A corrente aplicada não deve ser elevada a fim de evitar a 
dissolução da camada passivadora; 
 
 Essa corrente impossibilita a dissolução do filme e repara 
pequenas fissuras causadas por falhas, porém o potencial 
deve ser rigorosamente controlado com um potenciostato; 
 
 
METAIS QUE FORMAM CAMADA PASSIVADORA DE 
ÓXIDO, COM PROTEÇÃO EFICIENTE 
• Al 
• Pb 
• Cr 
• Aço inox 
• Ti 
 
Monitoração da corrosão 
 
 A monitoração da corrosão é uma 
forma sistemática de medição da corrosão ou 
da degradação de um determinado 
componente. 
 
 Com o objetivo de auxiliar a 
compreensão do processo corrosivo e obter 
informações úteis para o controle da 
corrosão. 
Cupom do Corrosão 
No método da massa de referência, verifica- se quanto o 
corpo de prova (cupom de corrosão) perdeu de massa em 
um determinado período de tempo. 
 
É a mais simples de todas as técnicas de monitoração. 
Envolve a exposição de um cupom de peso conhecido, a 
um ambiente de processo, durante um determinado 
período de tempo; 
 
 seguida de remoção desse para análise. O cupom é, 
então, observado visualmente para verificar, no caso de 
ataque, se o mesmo foi uniforme ou localizado com 
formação de pites. 
Após a limpeza do corpo-de-prova, verifica- se a perda de 
peso, durante o ensaio de corrosão, subtraindo-se do seu 
peso original o peso após o ensaio. Como a perda de peso 
é influenciada pela área exposta e tempo de exposição, 
essas variáveis são combinadas e expressas em taxa de 
corrosão. 
Cupons de prova 
TAXAS DE CORROSÃO O cálculo das taxas de corrosão em mm/ano 
e mpy, quando se conhece a perda de massa pode ser dada pelas seguintes 
expressões: 
Onde: 
mm/ano= é a perda de espessura (mm por ano); 
 
m
= é a perda de massa (mg); 
S=área exposta (cm2); 
T=tempo de exposição (dias); 
massa específica do material (g/cm3). 
 




tS
Anomm m
65,3
/



tS
mpy m
534
onde: 
 
mpy= é a perda de espessura (milésimo de polegada por ano); 
= é a perda de massa (mg); 
m
S=área exposta (in2); 
T=tempo de exposição (h); 
massa específica do material (g/cm3). 

Para conversão das taxas dadas em mm/ano e mpy para mdd (mg/dm2/dia) 
usa-se as seguintes expressões. 
 
0365,0
/ 

anomm
mdd
44,1


mpy
mdd
TAXAS DE CORROSÃO 
As taxas de corrosão expressam a velocidade do desgaste verificado na 
superfície metálica 
**A avaliação correta das taxas de corrosão é, de grande importância para a 
determinação da vida útil 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). 
Cinética da Corrosão 
 A taxa de corrosão, ou seja, a taxa do aumento da 
espessura da película formada e sua capacidade de 
proteger o metal contra a corrosão estão relacionadas 
aos volumes relativos do óxido formado e do metal. 
 
 Razão de Pilling-Bedworth 
 
• Relação menor do que um: películas porosas e metais 
rapidamente oxidados; 
 
• Relação maior do que um: películas não porosas e 
metais mais resistentes. 
 
 
 
 
Se razão P-B < 1 ou > 2 não protege 
 
Se 1< razão P-B <2 protege. 
 
 
P-B < 1 camada porosa, P-B > 2 camada 
trinca e expõe o metal 
Razão de Pilling-Bedworth 
A relação é facilmente determinada pela expressão: 
Dmn
dM
V
V
metal
óxido



Dmn
dM
RPB



M= massa molecular do óxido 
D=massa específica do óxido 
m=massa atômica do metal 
n=número de átomos metálicos na fórmula molecular do óxido 
d=massa específica do metal 
Exemplo: Como o Al2O3, formado sobre a alumínio, tem-se: 
M=102 g 
D= 4 g/cm3 
m=27 g 
n= 2 
d=2,7 g/cm3 4272
7,2102



metal
óxido
V
V
275,1
metal
óxido
V
V
Valores da relação de Pilling-Bedworth para óxido metálicos 
Espessuras de Películas 
Classificação espessuras das películas: 
 
•Finas: monomolecular a 400 angstron (Å) (1 Å=10-8 cm) 
e são invisíveis a olho nu. Ex: O alumínio exposto ao ar 
seco durante vários dias e em temperatura ambiente 
fica recoberto por uma película de Al2O3 com 100 Å de 
espessura. 
 
•Médias: 400-5000 Å, visíveis a olho nu mas só pelas 
cores de interferência 
 
•Espessas: acima de 5000 Å, visíveis a olho nu 
Cores de Interferência e espessuras de 
películas sobre o ferro 
Vários métodos são usados para medir a espessura das películas, e entre eles 
podem ser citados: 
 
• Método Gravimétrico: 
)(
)(
mM
M
Ds
P
cmespessura




P= aumento da massa na superfíciedo metal 
s=superfície do metal (cm2) 
M= massa molecular do óxido 
m=massa atômica do metal 
D= densidade do óxido 
No estudo da proteção dada por uma película de oxidação 
devem ser consideradas,em conjunto, as propriedades 
desta película, e só então se apresenta a definição sobre se 
ela é protetora ou não. Assim: 
 
 
• Nesta relação o WO3 é protetor, até cerca de 1000
oC, pois 
é volátil em altas temperaturas 
 
•O magnésio se oxida linearmente apenas em temperaturas 
relativamente elevadas; abaixo de 400oC ele forma película 
protetora 
Película protetora x Resistividade elétrica 
Resistividade elétrica: Quando elevada;dificulta a difusão de elétrons, 
retardando a corrosão, por exemplo, a película de Al2O3 apresenta alta 
resistividade elétrica daí sua eficiência protetora. 


1

Tabela condutividade em Ω-1 cm-1 
ρ=Resistividade 
σ=Condutividade 
Cinética da Corrosão 
 As películas de produto de corrosão química podem crescer 
segundo três leis de formação: 
 Crescimento linear: o crescimento linear é observado 
quando a espessura da película é diretamente proporcional 
ao tempo, ou seja: 
 
 
 
Y = Kt+A 
onde: Y = espessura da película t = tempo K = constante de 
propocionalidade 
 
 Esta lei é seguida por metais que formam películas porosas 
ou voláteis como, por exemplo, Na, Ca, Mg e K (películas 
porosas), Mo e W (películas voláteis); 
K
dt
dY

EQUAÇÃO PARABÓLICA 
A velocidade de difusão de íons ou migração de elétrons através da película é 
Inversamente proporcional à espessura. 
 
 
 
 
 
 
Integrando 
Y
K
dt
dY '

AtKY  '2 2
EQUAÇÃO LOGARÍTIMICA 
Nos casos em que a película formada é muito fina,com pouca espessura e 
pouco permeável, verifica-se a seguinte lei de velocidade: 
t
K
dt
dY "







 1ln"
A
t
KY
Curvas de oxidação 
 Os materiais poliméricos também experimentam 
deterioração através de interações ambientais, porém 
se considera como degradação e não como corrosão. 
 
 Nos polímeros a deterioração é um processo físico-
químico. 
 
 Os polímeros podem se degradar principalmente por 
inchamento e por dissolução. Além da ruptura das 
ligações pela ação da energia térmica, de reações 
químicas e da radiação. 
 
Corrosão de Polímeros 
 Quando expostos a líquidos os polímeros sofrem 
inchamento e o líquido ou o soluto se difunde para o 
interior e é absorvido dentro do polímero e força a 
separação das macromoléculas. 
 
 Esse efeito reduz as ligações secundárias e torna o 
material mais mole e mais ductil. 
 
 Quanto maior a semelhança entre o soluto e o polímero 
maior a tendência para o inchamento/dissolução. 
 Ex. borrachas à base de hidrocarbonetos com gasolina. 
Corrosão de Polímeros