MIA_10

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Corrosão 
 MIA - Corrosão 
 Indica a POSSIBILIDADE de uma reação processar-se no eletrodo. 
 
Limitações da Tabela de Potencial Padrão Eletrodo: 
 
 Não fornece informação acerca da CINÉTICA da reação. 
 
mas... 
 
 Foi estabelecida em condições PADRONIZADAS: eletrodo em 
contado com seus íons, com a solução em determinadas: 
 
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 temperatura; 
 pressão; 
 concentração; 
 Alem disso, ainda podem afetar o valor do potencial, por ex.: 
  presença de impurezas na solução; 
 nº de reações que podem ocorrer nos eletrodos; 
 formação de determinados íons; 
 formação de película; 
Fatores NÃO 
considerados 
 
 
Se muda... Altera a tabela! 
 MIA - Corrosão 
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 Por ex, na formação de películas sobre alguns metais, em 
certas condições, pela Tabela tem-se que: 
  Cromo 
Eexd que o Ferro 
 
 
 Titânio 
 Alumínio 
assim... 
 
 
 
entretanto... 
 
Mais propensos a 
OXIDAÇÃO 
 seria assumido que Cr, Ti e Al teriam maior 
facilidade em sofrer corrosão que o Fe 
 na verdade os 3 primeiros são mais resistentes na 
maioria dos meios práticos encontrados 
pois... 
 formam a película PASSIVADORA 
 MIA - Corrosão 
Dada a equação iônica total da oxirredução: 
Fe + Sn2+ Sn + Fe2+ 
(1) 
(2) 
Perguntas-se: 
 
Qual seria o sentido da reação se processando espontaneamente? 
 
(2) 
Por quê? 
 
 a forma reduzida que ocupa 
posição superior... 
O ferro ocupa posição superior na tabela de potencial de oxidação 
O FERRO reduziu 
o ESTANHO 
Qual elemento sofreu oxidação? 
 
Fe 
Qual eletrodo este agente redutor 
representa na pilha de corrosão? 
 
anodo 
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 ...pode reduzir (retirando elétrons) 
a forma oxidada de outro eletrodo em 
posição inferior. 
Resumindo, aconteceu ... 
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Componentes de uma Pilha: 
 Uma pilha é constituída de 4 componentes. 
 
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1) Anodo 
 Eletrodo em que há oxidação (CORROSÃO), e onde a corrente 
elétrica, na forma de íons metálicos positivos, entra no eletrólito. 
Região em que aumenta o número de elétrons livres na fase metálica. 
 
2) Catodo 
 Região ou eletrodo onde a corrente elétrica sai do eletrólito ou, 
eletrodo no qual as cargas negativas (elétrons) provocam reações 
de redução. 
 3) Eletrólito 
 Condutor (usualmente um líquido ou solução aquosa) contendo 
íons que transportam a corrente elétrica do anodo para o catodo. 
 
4) Circuito Metálico 
 Ligação metálica entre anodo e catodo por onde escoam os 
elétrons. 
 
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 MIA - Corrosão 
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Reação Área Anódica 
 MIA - Corrosão 
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 A retirada de UM desses componentes, elimina a pilha, 
reduzindo a possibilidade de corrosão. 
 
 
assim... 
  Para PREVENIR/COMBATER a corrosão e seus efeitos prejudiciais 
pode retirar: 
 
 
 eletrólito e/ou; ligação metálica. catodo; 
porém... 
 O anodo NÃO pode cessado, para DEFESA contra a corrosão 
 
 
então... 
  Aplica-se outra forma de PROTEÇÃO, como um revestimento 
por tinta. 
 
protegendo uma estrutura 
pois... 
  Este constitui a própria estrutura metálica a ser PROTEGIDA. 
 
 
 MIA - Corrosão 
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Numa Pilha: 
  Como são as cargas negativas (elétrons) que se deslocam através 
do condutor, considerando este sentido real da carga: 
 
 
 anodo 
 catodo 
 (-) 
 (+) 
 A DIFERENÇA DE POTENCIAL entre os eletrodos, segundo a IUPAC é: 
 
 
 Epilha = Ecatodo - Eanodo 
potenciais de redução 
dos eletrodos 
 
 Na representação: 
 
 
 anodo 
 catodo 
 à esquerda 
 à direita 
> 0 Reação espontânea 
para 
 MIA - Corrosão 
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 Pilha entre Ferro e Cobre: 
 
 
> 0 
Cu2+ 
 O valor do potencial padrão da pilha resultante indica que 
espontaneamente: 
Qual o elemento oxidante? 
Qual elemento sofre corrosão? Fe
 
Qual eletrodo representa o catodo? Cu
 
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MEIOS CORROSIVOS E RESPECTIVOS 
ELETRÓLITOS 
Meios Corrosivos Mais Frequentes: 
 
 Atmosfera; 
 Águas naturais; 
 Solo; 
 Produtos químicos. 
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ATMOSFERA: 
Tipos Básicos de Atmosfera: 
  Urbana 
 Industrial 
 Marítima 
 Rural 
 Podem apresentam características mistas. 
 NÃO há uma demarcação definida. 
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Fatores que Interferem na Ação Corrosiva da Atmosfera: 
  Umidade Relativa 
 Substâncias Poluentes 
 Temperatura 
 Tempo de permanência do filme eletrolítico na 
superfície metálica 
 Particulados 
 Gases 
 Clima: intensidade e direção dos ventos 
 Variações cíclicas de temperatura e umidade 
 Chuvas 
 Insolação (radiação ultravioleta) 
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Umidade Relativa (UR): 
 
 Efeito acentuado na corrosão atmosférica (depende do metal). 
 Umidade Crítica: valor de UR a partir do qual a corrosão 
acorre de forma apreciável. 
 UR (%): relação entre o teor de VAPOR DE ÁGUA no ar, pelo 
máximo que pode existir, numa dada temperatura. 
 ex.: O ferro, metal bastante utilizado apresenta corrosão 
acelerada quando exposto a UR acima de 70 %. 
 O aumento da UR associado com presença de poluentes 
acelera a corrosão. 
Definição 
 UR = 100 % ar saturado em água 
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Influência da UR na ação 
corrosiva da atmosfera 
contendo 0,01% de dióxido 
de enxofre. 
Influência do dióxido de enxofre 
e carvão na corrosão atmosférica 
Curva - UR (%) 
(1) - 58 
(2) - 70 
(3) - 80 
 
Curva - UR (%) 
(4) - 89 
(5) - 94 
(6) - 97 
 
 
Ação da corrosão atmosférica: 
UR e cloreto de sódio 
 ex.: ferro: UR e UR + poluente 
Curva Presença de 
(1) - carvão 
(2) - SO2 
(3) - (1) + (2) 
(Gentil, 2003). 
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Classificação da Corrosão Atmosférica em função da 
Umidade na Superfície Metálica: 
 Seca 
 Úmida 
 Molhada 
 Ocorre SEM qualquer presença de filme de eletrólito na 
superfície do metal (isenta de umidade). 
 Corrosão Atmosférica Seca 
 Oxidação do metal com formação do produto da corrosão. 
 Mecanismo de natureza QUÍMICA. 
 Exemplo de um meio: ácido sulfídrico (H2S) presente na 
atmosfera ou no meio ambiente corroendo Fe, Cu, Ag, Zn. 
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 Ocorre em umidade relativa menor que 100 %. 
 Corrosão Atmosférica Úmida 
 Caracteriza-se por um fino filme de eletrólito depositado 
na superfície do metal. 
 A velocidade do processo depende da UR, de poluentes 
atmosféricos e da higroscopicidade dos produtos da corrosão. 
 UR próximo de 100 %. 
 Corrosão Atmosférica Molhada 
 Ocorre condensação na superfície do metal, molhando-a 
com o eletrólito. 
 Exemplo de um meio: chuva ou névoa salina. 
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Substâncias Poluentes 
 Particulados 
 Partículas presentes na atmosfera, sob a forma de poeira, 
tornam este ambiente mais corrosivo devido à: 
 deposição de não metálico, como sílica (SiO2): esta poeira 
cria condições para corrosão localizada embaixo do depósito. 
 deposição de substâncias higroscópicas ou deliquescentes, 
como cloreto de cálcio (CaCl2): a retenção de umidade 
aumenta o tempo de contato água-metal, acelerando a corrosão. 
 deposição de sais que são eletrólitos fortes como o cloreto 
de sódio (NaCl): deposição de névoa salina (sais em suspensão), 
resultando na corrosão por atmosfera marinha. 
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 deposição de material metálico: se a natureza deste metal 
for diferente daquele da superfície em que estiver depositado, 
pode-se formar uma pilha,levando a corrosão. 
 deposição de partículas inertes (como o carvão), retentoras de 
gases corrosivos: adsorvem gases industriais que reagem com a 
umidade, formando produtos corrosivos como H2SO4. 
Gases 
 Além dos principais constituintes do ar (oxigênio e 
nitrogênio), encontra-se com frequência: 
 monóxido de carbono, CO 
 dióxido de carbono, CO2 
queima de combustíveis; 
 ozônio, O3 oxidação de certos polímeros como a borracha, 
levando a perda de propriedades. 
CO reage com a água deteriorando 
o concreto. 
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 MIA - Corrosão 
 Em áreas industriais, encontra-se com frequência também: 
 gás sulfídrico, H2S 
 dióxido de enxofre, SO2 
 monóxido de nitrogênio, NO 
 trióxido de enxofre, SO3 
 dióxido de nitrogênio, NO2 
agentes corrosivos mais frequentes 
em atmosferas urbanas-industriais; 
 
 
 reagem com H2O ou O2 e forma 
ácidos corrosivos, sulfuroso e sulfúrico. 
queima de combustíveis. 
 
 cloreto de hidrogênio, HCl 
 amônia, NH3 
 fluoreto de hidrogênio, H2F2 
 cloro, Cl2 
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 MIA - Corrosão 
 Em menor frequência, corrosão pela presença na atmosfera de: 
 ácidos orgânicos, como o ácido acético. 
Outros Fatores: 
 Temperatura 
T 
condensação de vapor no metal, adsorção de gases, e a chance de corrosão 
 Tempo de Contato entre Filme Eletrolítico e Metal 
t 
ação corrosiva 
 Clima 
Chuva 
solubilização de sais depositados no metal retirando-os (desde que NÃO 
haja frestas ou região de estagnação), pois geraria eletrólito e corrosão 
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 MIA - Corrosão 
 Variações de T e UR (Estações do Ano) 
Ventos 
arraste de poluentes e névoa salina, que podem depositarem-se em 
instalações metálicas, causando corrosão 
a ação do fator clima (chuva e ventos) e presença de poluentes 
(liberados na queima de combustíveis para aquecimento) 
 Insolação 
Raios Ultravioletas 
deterioração de determinadas tintas protetoras e ataque em material 
plástico (deve-se, neste caso, aplicar revestimento adequado). 
Eletrólito do Meio Corrosivo Atmosfera: 
 Água que condensa na superfície metálica, na presença de 
sais ou gases existentes no ambiente. 
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 MIA - Corrosão 
ÁGUAS NATURAIS: 
Contaminantes Frequentes: 
  Gases dissolvidos: 
 A corrosão do metal em meio aquoso depende dos 
contaminantes ou substâncias em geral presentes. 
 Rios 
 Lagos 
 Subsolo 
Pode ser para abastecimento 
público ou industrial 
O2 N2 CO2 Cl2 SO2 NH3 SO3 H2S 
 Sais dissolvidos: cloretos de sódio, ferro e magnésio, carbonato de 
sódio, bicarbonatos de cálcio, ferro e magnésio 
 Matéria orgânica de origem animal ou vegetal; 
 Bactérias e algas; 
 Sólidos suspensos. 
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 MIA - Corrosão 
Fatores que Afetam o Caráter Corrosivo da Água: 
  pH 
 temperatura 
 velocidade 
 ação mecânica 
Eletrólito do Meio Corrosivo Águas Naturais: 
 principalmente água com sais dissolvidos. 
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ÁGUAS DO MAR: 
 Ambiente MAIS corrosivos dentre os naturais. 
 atmosfera salina; 
 velocidade; 
 temperatura; 
 Compreende: 
 de pequenas a grande profundidades nos oceanos; 
 lodo no fundo do mar. 
 Motivo da agressividade: sais dissolvidos, transformando 
a água em um bom eletrólito. 
 Afeta (esse meio): 
 organismos biológicos; 
 teor de oxigênio. 
 Ataca (esse meio): 
 tubulações; 
 cais; 
 navios; 
 plataformas de petróleo. 
 submarinos; 
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 MIA - Corrosão 
Solo: 
 A grande importância deste meio se deve à instalações enterradas: 
 Tubulações 
Oleodutos Minerodutos Gasodutos Adutoras 
 Tanques de armazenamento de combustíveis 
Relembrando! 
Neste caso a corrosão pode causar: 
Perfurações provocando vazamentos 
Contaminação do 
solo e lençol freático 
Incêndios e 
explosões 
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 MIA - Corrosão 
Fatores que Afetam Velocidade da Corrosão no Solo: 
  Influenciam ou determinam a natureza do solo e a corrosão: 
Características Físico-Químicas 
Presença de 
água, gases e 
sais solúveis 
pH 
(acidez) 
Resistividade 
elétrica 
Potencial 
redox 
 Processo de corrosão eletroquímica. 
assim necessita de... 
  áreas anódicas e catódicas 
 eletrólito 
 ligação entre as diferentes áreas 
heterogeneidade 
Metal: área deformada 
ou tensionada 
áreas diferentemente 
aerada 
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Condições Microbiológicas 
Influência direta na reações de oxirrdução 
Condições 
Climáticas 
 A presença de microorganismos efeta na ação corrosiva com: 
Modificação na resistência de películas 
existentes na superfície metálica 
Geração de meios corrosivos 
Condições Operacionais 
 chuva: aumenta a umidade, reduz a resistividade 
elétrica, solubiliza poluentes 
 chuva ácida: altera pH, resistividade 
 temperatura: afeta a umidade 
 umidade relativa: se for alta, diminui a evaporação 
 ventos: aumentam a evaporação da água do solo 
 MIA - Corrosão 
Emprego de 
Fertilizantes 
 sais como nitrato 
de amônio e cloreto 
de potássio 
resistividade elétrica 
 
corrosão 
 
Profundidade 
teor de O2 
 a taxa de corrosão 
e 
 
A não ser que haja 
bactérias anaeróbicas 
redutoras de sulfatos! 
Aeração 
Diferencial 
teor de O2 na 
região anódica 
 
Cria uma 
PILHA: 
corrosão 
 
Longas extensões de tubulações que atravessam 
solos com diferentes teores de H20 e O2 ou em 
tubulações parcialmente enterradas. 
Despejos 
Industriais 
 altera as características podendo tornar o 
solo corrosivo 
 solos com 
diferença de 
aeração: diferença 
de potencial 
 MIA - Corrosão 
Contato 
Bimetálico 
 contato entre diferentes materiais metálicos 
com uma ligação na presença de um eletrólito: 
 Ex.: corrosão gerada por malhas de aterramentos de cobre 
(cátodo) ligadas a tubulações de aço-carbono (o ferro é o ânodo) 
enterradas (o solo é o eletrólito). 
PILHA 
Corrente de 
Fuga 
Correntes elétricas de interferência 
que abandonam o circuito normal 
para fluir pelo solo ou água. 
CORROSÃO severa em tubulações 
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 MIA - Corrosão 
Eletrólito do Meio Corrosivo Solos: 
 principalmente água com sais dissolvidos. 
PRODUTOS QUÍMICOS: 
 deterioração do material metálico do equipamento; 
 contaminação do produto. 
 contato com outro metal 
 Na corrosão de equipamentos usados em processos 
químicos, considerar. 
o que causa... 
  tipo e composição do metal; 
 concentração;  pureza do produto;  temperatura; etc 
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 MIA - Corrosão 
Eletrólito do Meio Corrosivo Produtos Químicos: 
 Água e umidade. 
TAMBÉM PODEM SER MEIOS CORROSIVOS: 
 armazenamento; 
 Após a produção, evitar a ação corrosiva nas etapas de:. 
 transporte; 
 embalagem. 
Produtos alcalinos como NaOH podem ser 
expostos a recipientes em aço-carbono; 
 Ácidos como o fluorídrico devem ser 
embalados em frascos poliméricos evitando 
contato com vidro. Outros como o sulfúrico não 
são atacados pelo vidro. 
 
 ALIMENTOS; 
 solventes orgânicos. 
 polímeros. 
 organismos vivos. 
 lubrificantes.