EXPERIMENTO CORROSÃO

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LABORATÓRIO DE QUÍMICA APLICADA
ELETRÓLISE
C. DANIEL1, F. de MEDEIROS1, J. de MORAIS1, F. de OLIVEIRA1, M. AMARAL1 
e W da SILVA.
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1 Universidade Federal Rural do Semi Árido, Departamento de Ciências Exatas. 
E-mail para contato: cymara.felipe.joabe@hotmail.com
RESUMO – O presente trabalho apresentará uma explanação sobre conceitos, material laboratorial, procedimentos, resultados e conclusões obtidos na aula prática da disciplina de Laboratório de Química Aplicada à engenharia, que se referente ao procedimento de eletrólise.
 Palavras chaves: eletrolise, procedimento , quimica.
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1. INTRODUÇÃO 
A corrosão metálica é a transformação de um material ou liga metálica pela sua interação química ou eletroquímica num determinado meio de exposição, processo que resulta na formação de produtos de corrosão e na libertação de energia. Quase sempre, a corrosão metálica (por mecanismo eletroquímico), está associada à exposição do metal num meio no qual existem moléculas de água, juntamente com o gás oxigênio ou íons de hidrogênio, num meio condutor.
A adoção de uma ou mais formas de proteção contra a corrosão dos metais deve levar em conta aspectos técnicos e econômicos. Entre os aspectos técnicos, o meio de exposição é um parâmetro de grande importância. Quanto a este parâmetro, o uso de inibidores de corrosão ou o controle de agentes agressivos (SO2, H+, Cl-) são impraticáveis nos casos em que se deseja proteger um determinado metal contra a corrosão atmosférica e o mesmo vale para a utilização da proteção catódica, restando nestes casos somente a modificação do metal ou a interposição de barreiras como uma alternativa para proteção contra a corrosão.
Em alguns casos, a modificação do metal é perfeitamente aplicável, citando como exemplo, a utilização do alumínio e suas ligas em componentes como esquadrias, portas e janelas ao invés do aço-carbono. No entanto, para estruturas de grande porte, nas quais a resistência mecânica é um requisito importante, o alumínio e suas ligas nem sempre podem ser utilizados, sendo os aços inoxidáveis ou os aços aclimáveis, potenciais materiais alternativos. A utilização dos aços inoxidáveis nem sempre é economicamente viável, enquanto que a utilização dos aços aclimáveis esbarra na questão de condições de exposição, visto que estes só apresentam desempenho satisfatório em atmosferas moderadamente contaminadas com compostos de enxofre e em condições de molhamento e secagem, além da sua limitação de utilização em atmosferas com alta concentração de cloretos como, por exemplo, as marinhas severas.
Em resumo, são muitos os casos em que os metais ferrosos (aço-carbono ou ferro fundido) continuam sendo os materiais mais adequados para utilização em estruturas expostas a atmosferas em geral, restando tão somente a interposição de uma barreira entre este metal e o meio como uma forma de proteção contra a corrosão.
Para esta finalidade, tanto os revestimentos orgânicos (tintas), como os inorgânicos (revestimentos metálicos ou de conversão como a anodização, cromatização) ou uma combinação dos dois são utilizados.
2. MATERIAIS E MÉTODOS
2.1. MATERIAIS
Os materiais utilizados foram: Fonte de corrente continua, pisseta, lixas para metais, béquer de 50 mL, béquer de 100 mL, um bastão de vidro, fio condutor, uma pipeta graduada de 5 mL, lãmina de zinco, placa de coibre, placa de ferro e ferro (prego), solução de H2SO4 1 mol/L, solução de Ferricianeto de Potássio K3Fe(CN)6, solução de cloreto de sódio (NaCl) a 10% m/v e a Fenolftaleina.
2.2. MÉTODOS 
PARTE I: Corrosão provocada por aeração (ou oxigenação) diferencial.
a) A Superfície de uma chapa de ferro foi limpa incialmente com uma lixa.
b) Colocou-se sobre a superfície limpa da chapa de ferro duas gotas de solução aquosa de Cloreto de sódio, duas gotas de solução aquosa de Ferrocianeto de potássio e uma gota de fenolftaleína.
c) Aguardou-se de 5 a 10 minutos e observou-se que na região central da película líquida apareceu coloração azul ou esverdeada e na região periférica apareceu coloração rósea avermelhada.
PARTE II: Corrosão provocada por impurezas metálicas situadas num material metálico.	
a) Adicionou-se em um béquer de 50 mL cerca de 25 mL de solução aquosa de ácido sulfúrico 1 mol/L.
b) Mergulhou-se parcialmente na solução uma lâmina ou pedaço de zinco previamente limpo. Observou-se que o ataque ao zinco foi pequeno.
c) Mergulhou-se parcialmente na solução, sem tocar na lâmina ou pedaço de zinco, um bastão ou pedaço de cobre previamente limpo. Observou-se que o cobre não foi atacado.
d) Em seguida, tocou-se a lâmina ou pedaço de zinco com o bastão ou pedaço de cobre.
PARTE III: Corrosão provocada por materiais diferentes
a) Com auxílio de uma espátula metálica, colocou-se em um béquer de 250 mL um pouco de NaCl e adicionou-se aproximadamente 250 mL de água destilada.
b) Adicionou-se à solução obtida 15 mL de fenolftaleína e 15 mL de solução aquosa de Ferrocianeto de potássio, em seguida homogeneizou-se a solução utilizando um bastão de vidro.
c) Ligou-se um bastão de ferro a um de cobre previamente limpos, através de um fio condutor.
d) Fez-se a imersão dos metais, ligados entre si, na solução aquosa de NaCl preparada anteriormente.
e) Observou-se o aparecimento de coloração róseo-avermelhada em torno do bastão de cobre e resíduo azul em torno do bastão de ferro.
PARTE IV: Corrosão provocada por materiais diferentes.
a) Com auxílio de uma espátula metálica, colocou-se em um béquer de 250 mL um pouco de NaCl e adicionou-se aproximadamente 250 mL de água destilada.
b) Adicionou-se à solução obtida 15 mL de fenolftaleína e 15 mL de solução aquosa de Ferrocianeto de potássio, em seguida homogeneizou-se a solução utilizando um bastão de vidro.
c) Ligou-se um bastão de ferro a uma lâmina de zinco, previamente limpos, através de um fio condutor.
d) Fez-se a imersão dos metais, ligados entre si, na solução aquosa de NaCl preparada anteriormente.
e) Observou-se o aparecimento de coloração róseo-avermelhada em torno do bastão de ferro e resíduo esbranquiçado em torno da lâmina de zinco.
3. RESULTADOS E DISCUSSÕES 
PARTE I: Corrosão provocada por aeração (ou oxigenação) diferencial.
Quando a chapa de ferro ficou exposta ao ar úmido, assim, ficando na presença de oxigênio e água, está reação deve ser levada em conta. Neste caso o fator que provoca a corrosão do ferro é a solução aquosa formada por Cloreto de sódio (NaCl), fenolftaleína e Ferrocianeto de potássio (K3Fe (CN)6).
 As duas últimas formam o indicador ferroxil, sendo importante salientar que trata-se de uma solução aerada. Nesse experimento, observa-se a corrosão por aeração diferencial quando ocorre passivação do metal (ferro) nas regiões deste contato com a solução aerada. No início, ocorre a corrosão generalizada do ferro em contato com a gota, uma vez que a concentração de oxigênio é uniforme.
PARTE II: Corrosão provocada por impurezas metálicas situadas num material metálico.
Podemos observar que o fator que provocou a corrosão do zinco foi justamente o cobre, quando tocou o zinco, que serviu como impureza necessária para formar a pilha, onde o zinco sendo o anodo sofreu corrosão, sendo o cobre o catodo. Essa reação só ocorreu quando o zinco e o cobre foram postos juntos e o hidrogênio foi liberado no catodo (cobre), não ocorrendo adsorção no zinco, então este ficou livre e reagiu com o ácido sulfúrico.
O zinco de alta pureza resiste mais a ação de ácido sulfúrico diluído que o zinco comercial, observado por um microscópio percebe-se que mesmo que o ataque seja uniforme sobre toda a superfície do zinco, o desprendimento de hidrogênio gasoso ocorre em alguns pontos da superfície do zinco onde existe a presença de impurezas (ferro, carbono, cobre) que funcionam como microcatodos, funcionando o zinco como anodo (GENTIL 1996).
PARTE III: Corrosão provocada por materiais diferentes
Observou-se na região anódicaque com a adição de K3Fe(CN)6 ferrocianeto de potássio, reagente sensível para Fe2+ouve a formação do resíduo azul Fe3[Fe(CN)6]2. A adição do ferrocianeto de potássio foi necessária por que a observação da corrosão do Ferro seria difícil em pouco tempo. Na região catódica à medida que se processa a reação, uma característica é observada, surge um resíduo de coloração róseo-avermelhada em torno do bastão de cobre Cu. 
Essa característica é explicada pela adição da fenolftaleína que indica a formação de íons hidroxila OH- (meio básico), ou seja, simultaneamente a reação uqe forma a hidroxila, surge o resíduo róseo-avermelhado GENTIL, (1996).
PARTE IV: Corrosão provocada por materiais diferentes.
 Não houve corrosão do ferro, pois em caso afirmativo haveria a oxidação do mesmo Fe2+que reagiria com o ferrocianeto, adicionado ao eletrólito, dando o produto Fe3[Fe(CN)6]2, azul. Nesta experiência o ferro está protegido, pois está acoplado ao eletrodo de zinco, porque este último é que funciona como anodo, sendo o ferro o catodo.
4. CONCLUSÃO
5. REFERÊNCIAS
PANOSSIAN, Z. Corrosão e Proteção Contra Corrosão em Equipamentos e Estruturas Metálicas. IPT –Instituto de Pesquisas Tecnológicas, vol. 1, 1edição, 1993. P.147-149.
GENTIL, V. Corrosão. LTC – Livros Técnicos e Científicos – Editora, 3ªedição, 1996, 345p. Cap. 1 e 2.
Disponível em: <http://pt.wikipedia.org/wiki/Corros%C3%A3o#Corros.C3.A3o_galv.C3.A2nica>.Acesso em: 02 de Junho de 2011.
 
ANEXO
PRÉ-LABORATÓRIO
O fator que provoca a corrosão do ferro é a solução aquosa formada por Cloreto de sódio (NaCl), fenolftaleína e Ferrocianeto de potássio (K3Fe (CN)6).
As Semi Reações são:
Reação anódica: Fe(s) → Fe2+ + 2 e- 
Reação catódica: 2 H2O(l) + O2(g) + 4 e- → 4OH- 
O Ferro sofre processo de corrosão (oxidação).
As semi-reações são:
Reação anódica: Fe(s) → Fe2+(aq) + 2 e- 
Reação catódica: 2 H2O(l) + O2(g) + 4 e- → 4OH-(aq) 
Foi observado na região anódica observou-se que com a adição de K3Fe(CN)6 ferrocianeto de potássio, reagente sensível para Fe2+ que ouve a formação do resíduo azul Fe3[Fe(CN)6]2. Com a adição do ferrocianeto de potássio foi necessária por que a observação da corrosão do Ferro seria difícil em pouco tempo, já na região catódica à medida que se processa a reação, uma característica é observada, surge um resíduo de coloração róseo-avermelhada em torno do bastão de cobre Cu.
O Zinco sofre processo de corrosão (oxidação).
Reação anódica: Zn(s) → Zn2+(aq) + 2 e-
Reação catódica: 2 H2O(l) + O2(g) + 4 e- → 4OH-(aq)
A razão do aparecimento do resíduo esbranquiçado em torno da lâmina de zinco resulta do Hidróxido de zinco.
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