Relatório 05 Corrosão Eletroquímica

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Relatório experimental Práticas de Química – QUI0446AB 
 
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Corrosão eletroquímica e métodos de prevenção 
Victória Rafaela Ritzel Marcon 
Universidade de Caxias do Sul 
Discente de Engenharia Química 
 
Introdução 
 
 As reações de oxirredução estão 
entre as reações químicas mais 
importantes e conhecidas, pois elas 
envolvem uma vasta gama de 
processos importantes, como: 
formação de ferrugem no ferro, 
fabricação e ação de alvejantes, 
respiração dos animais, etc. A oxidação 
é referente à perda de elétrons e a 
redução é a reação oposta, então, 
refere-se ao ganho de elétrons. Logo, a 
reação oxirredução é uma reação de 
transferência de elétrons do átomo 
oxidado para o átomo reduzido, elas 
nunca ocorrem separadamente. [1] 
Não é de se surpreender que 
seja possível transformar energia 
química em energia elétrica, desde que 
a matéria é composta por partículas 
eletricamente carregadas. O estudo da 
eletroquímica é o estudo da relação 
entre a química e a eletricidade, esse 
estudo pode ser dividido em dois 
grupos: eletrólise e células voltaicas. [2] 
[3] 
 A eletrólise é a divisão dos 
compostos pela passagem de 
eletricidade nas soluções onde estão 
dissolvidos e a células galvânicas é a 
formação de eletricidade, ou fluxo de 
elétrons, em uma reação química. 
Qualquer pilha (célula) pode ser 
convertida em célula eletrolítica ao 
aplicar uma tensão externa oponente 
superior à tensão produzida pela pilha; 
em princípio. Nas células voltaicas, no 
passado conhecidas como células 
galvânicas, a eletroquímica prevê que 
uma célula eletroquímica é um 
dispositivo que auxilia nas reações de 
oxirredução para converter a energia 
química em energia elétrica. [2] [3] 
 Como a reação de oxirredução 
causa corrosão de um dos metais, para 
a utilização desses metais em conjunto, 
em aplicações industriais, etc, é 
interessante que saibamos como evitar 
que essa corrosão ocorra ou que 
minimizemos essa reação. Algumas 
formas de tardar a corrosão e 
minimizar os efeitos dela são: recobrir 
o material metálico com vários tipos de 
filmes de outros metais nobres 
aplicando-nos por eletrodeposição, e 
outros métodos, ou cobrir com tinta; 
adição de inibidores de corrosão ao 
meio eletrolítico; e passivação. [4] 
 O recobrimento das peças 
metálicas por um filme não-metálico 
(resinas poliméricas, ou, tinta) tem por 
finalidade desfavorecer a formação de 
células voltaicas que são responsáveis 
pelo processo corrosivo. A resina 
polimérica faz com que a superfície da 
peça fique impermeável, assim, 
tornando o processo corrosivo 
extremamente mais lento. Já o 
recobrimento de uma peça metálica 
por um filme metálico de um metal 
mais nobre (metal com potencial 
padrão de redução superior ao metal 
de base), impede que o contato direto 
do ambiente com o metal de base, 
como se a reação primeiro precisasse 
“vencer” a primeira camada da peça 
para depois chegar na estrutura. [4] 
 Inibidores de corrosão são 
consideradas substâncias orgânicas ou 
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inorgânicas que ao serem adicionadas 
provocam uma diminuição 
consideravelmente alta nos processos 
de corrosão. Normalmente essas 
substâncias contém nitrogênio ou 
enxofre em sua estrutura e possuem 
capacidade de adsorver-se fortemente 
na superfície metálica, causando um 
bloqueio parcial da superfície. [4] 
 A passivação é um fenômeno de 
bloqueio dos processos de corrosão 
que ocorrem como consequência de 
alterações na superfície dos metais, 
como quando o aço é posto em contato 
com ácido nítrico concentrado, 
inicialmente iremos observar uma alta 
taxa de formação de hidrogênio, mas, 
após um tempo, essa taxa sofrerá um 
decaimento até parar completamente. 
Se essa peça for inserida em outro tipo 
de ácido, como ácido clorídrico, ela 
permanecerá estável. Chamamos esse 
processo de apassivação. Entretanto, a 
apassivação também pode ser induzida 
eletroquimicamente. [4] 
 
 
Procedimento experimental 
 
Para realizar este procedimento 
experimental, foi aquecido 100mL de 
água destilada em um copo de Becker 
de 150mL e depois de aquecida água, 
adicionamos 1,5g de ágar-ágar em pó e 
agitamos até formas suspensão 
coloidal. Acrescentamos 5 gotas de 
ferricianeto de potássio para indicar 
quando corroeu (azul escuro) e 3 gotas 
de fenolftaleína para indicar onde não 
corroeu (rosa). Homogeneizamos e 
deixamos a suspensão resfriar. 
Pegamos quatro pregos limpos, 
secos e polidos, e enrolamos um fio de 
cobre em um dos pregos e em outro 
uma tira de zinco e os colocamos 
distantes um do outro em uma placa de 
Petry. Colocamos também na placa de 
Petry outros dois pregos limpos, 
porém, um estava reto e o outro 
levemente dobrado. 
Quando a suspensão ficou 
morna, derramamos-na com cuidado 
na placa até que os pregos estivessem 
cobertos. Deixamos em repouso por 
cerca de uma semana e observamos o 
que aconteceu com cada prego. 
 
Discussão e resultados 
 
Observamos que a proteção do 
zinco foi mais eficiente que a proteção 
do fio de cobre, pois ouve maior 
corrosão no prego enrolado no fio de 
cobre, pois a mancha azul em volta do 
prego com fio de cobre foi maior do 
que a mancha branca formada em volta 
do prego enrolado em uma fita de 
zinco. Nos pregos sem nenhuma 
proteção a oxidação foi maior no prego 
que estava levemente dobrado do que 
no prego reto, pois houve um aumento 
na superfície de contato. 
Observou-se também que as 
pontas de todos os pregos ficaram 
rosas e que apenas o corpo (meio dos 
pregos) ficaram azuis. Fato dado à um 
dos fatores que influenciam na 
corrosão, a área de contato. 
 
Conclusões 
 
 A maior área de contato 
provocou uma corrosão acelerada, pois 
o metal pode ser “atacado” com mais 
eficiência. E entre a proteção de cobre, 
zinco ou nenhuma, é preferível a 
proteção de zinco, já que foi a que 
menos apontou processo redução e 
pelo seu prego ter permanecido sem 
mancha azul, apenas uma leve mancha 
rosa em cada ponta. 
 
 
 
 
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Questionário 
 
1. Em cada uma das situações a seguir, 
explicar: (A) mecanismo de corrosão; 
(B) princípio de prevenção. 
 
Situação 1: O casco de um navio 
é protegido da ação corrosiva da 
água do mar, juntando-se ao 
mesmo placas de zinco ou 
magnésio. 
 
Situação 2: Tubulações 
enterradas no subsolo 
(oleodutos, aquedutos) são 
protegidos da corrosão ligando-
se a elas umas barra de 
magnésio. 
 
Situação 3: Numa instalação 
hidráulica, cuja tubulação é de 
ferro instala-se um joelho de 
bronze (liga contendo cobre e 
estanho). Passando certo tempo 
observou-se intensa corrosão, 
próximo ao joelho. 
 
Respostas 
 
Situação 1 e 2: (A) Mecanismo de 
proteção eletrolítica, mecanismo de 
proteção eletrolítica envolve uma 
solução que permita o movimento dos 
íons para que ocorra o fluxo de elétrons 
de uma área metálica para a outra. (B) 
Utilização de ânodo de sacrifício, 
consiste na utilização de um metal 
menos nobre que é chamado de ânodo 
de sacrifício e a reação do ânodo de 
sacrifício é mais favorecida do que a do 
metal base. A introdução de um ânodo 
de sacrifício altera o potencial decorrosão do sistema, causando um 
deslocamento na direção anódica. [4] 
Situação 3: (A) Mecanismo 
eletroquímico com efeito de forças 
mecânicas, devido à angulação do 
joelho de cobre. (B) Também foi 
utilizado metal de sacrifício. [4] 
 
Bibliografia 
 
[1] BROWN, Theodore Lawrence. 
Química: a ciência central. 9.ed. São 
Paulo: Pearson, 2005. xviii, 972 p. ISBN 
9788587918420. 
 
[2] RUSSELL, John Blair; BROTTO, Maria 
Elizabeth (Coord.). Química geral. 2. ed. 
São Paulo: 1994. Makron Books, 2 v. 
 
[3] ROSENBERG, Jerome Laib; EPSTEIN, 
Lawrence M.; KRIEGER, Peter J. 
Química geral. 9. ed. Porto Alegre: 
Bookman, 2013. xi, 377 p. (Coleção 
Schaum) ISBN 9788565837026. 
 
[4] TICIANELLI, Edson Antonio; 
GONZALEZ, Ernesto Rafael. 
Eletroquímica: princípios e aplicações. 
São Paulo: EDUSP, 1998. 224 p. ISBN 
853140424X.