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1 UNIVERSIDADE ESTADUAL DE FEIRA DE SANTANA- UEFS DEPARTAMENTO DE TECNOLOGIA COLEGIADO DE ENGENHARIA CIVIL CAMILA DE SOUZA DE OLIVEIRA RITA NATANIR MASCARENHAS DA SILVA RELATÓRIO SOBRE CORROSÃO DOS MATERIAIS FEIRA DE SANTANA- BAHIA 2017 2 CAMILA DE SOUZA DE OLIVEIRA RITA NATANIR MASCARENHAS DA SILVA RELATÓRIO SOBRE CORROSÃO DOS MATERIAIS Relatório apresentado à disciplina De Química Prática, turma TP0102. Professor: Alan Garcia Cardoso da Silva. FEIRA DE SANTANA- BAHIA 2017 3 SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO--------------------------------------------------------------------------------------4 2. OBJETIVO------------------------------------------------------------------------------------------6 3. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL--------------------------------------------------------7 3.1 MATERIAIS UTILIZADOS------------------------------------------------------------7 3.2. MONTAGEM DO EXPERIMENTO--------------------------------------------------7 4. RESULTADOS E DISCUSSÕES------------------------------------------------------8 5. CONSIDERAÇÕES FINAIS------------------------------------------------------------13 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICA--------------------------------------------------- 14 4 1. INTRODUÇÃO A corrosão é normalmente definida como a deterioração de um metal ou das suas propriedades provocadas por uma reação com o seu ambiente. De acordo com Gentil (1996, p 1), “ A deterioração causada pela interação físio-química entre o material e o seu meio operacional representa alterações prejudiciais indesejáveis, sofridas pelo material, tais como desgaste, variações químicas ou modificações estruturais, tornando-o inadequado para o uso.” Desta forma, a preocupação de profissionais de engenharia, por exemplo, em proteger seus materiais e/ou tomar os devidos cuidados para que não haja corrosão indesejada em sua obra. A corrosão é a oxidação indesejada de um metal, mas é claro que a podemos proporcionar de forma experimental no laboratório. A corrosão muitas vezes se torna um problema, pois diminui a vida útil de produtos de aço, como pontes e automóveis; a substituição daqueles metais corroídos custa bilhões de dólares por ano, por isso, a importância de se saber usar tais metais em determinados lugares, para assim evitar ou dificultar a corrosão dos mesmos. O tipo mais comum de corrosão envolve um processo de oxidação de eletroquímica de um metal. Rigorosamente falando, oxidação é a remoção de elétrons de um átomo. A corrosão eletroquímica, é a mais frequente na natureza. Para que haja a ocorrência de corrosão eletroquímica, é necessária a transferência de elétrons, isto é, a ocorrência de reações de oxirredução. Este tipo de corrosão desencadeia-se através da formação de uma pilha de corrosão eletroquímica, a qual contém obrigatoriamente quatro elementos: ● Ânodo:Região em que ocorrem as reações de oxidação.Consequentemente, é a superfície na qual a corrosão ocorre. ● Cátodo:Região em que ocorrem as reações de redução. Assim, a superfície torna-se protegida, não há corrosão. ● Eletrólito:Solução condutora que envolve o cátodo e o ânodo. ● Ligação elétrica entre cátodo e ânodo 5 A corrosão é um processo eletroquímico e a série eletroquímica nos dá uma indicação do por que a corrosão ocorre e como ela pode ser prevenida. A corrosão do ferro, por exemplo, devido à exposição ao ar e água, pode ser evitado pelo conhecimento das reações de redox. Um método conhecido como Galvanização, isto é, processo através do qual o zinco é ligado metalurgicamente ao metal, proporcionando a este um revestimento anticorrosivo. O fato de o zinco estar abaixo do ferro na série eletroquímica, faz com que este funcione como um metal de sacrifício, por oxidar no lugar do ferro. Logo, a corrosão não se torna mais uma ameaça ao ferro. Todos os metais sofrem corrosão, com exceção apenas do ouro e da platina. No entanto, no caso de alguns metais, essa corrosão é menos violenta porque os compostos formados funcionam como uma espécie de proteção. Por isso, tem-se uma simples definição que diz que Corrosão é considerada como sendo a tendência espontânea do metal de se reverter ao seu estado original, de mais baixa energia livre. A corrosão química baseia-se na interação/reação de um metal e um gás ou líquido que não seja eletrólito, decorre do ataque desse agente químico sem transferências de elétrons. Já a corrosão atmosférica é uma forma de corrosão generalizada de grande incidência, ocorre através da condensação da umidade na superfície do metal. Mais especificamente, essa corrosão nos metais, como o ferro, trata da reação do oxigênio, constituinte da atmosfera, com o metal, estando a superfície recoberta por uma película de água e agentes poluentes dissolvidos, chamado de eletrólito . 6 2. OBJETIVO Analisar quimicamente os efeitos da Corrosão em alguns materiais e fazer observações com fotos em 30 minutos de experiência e 24 horas. 7 3. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 3.1 MATERIAIS UTILIZADOS - 4 garrafas “PET”; - Esponja de aço; - Fio de cobre; - Argola de lata; - Vinagre; - Água oxigenada (volume 10); 3.2. MONTAGEM DO EXPERIMENTO - Experiência 01: Em uma garrafa “PET” adicionou-se uma esponja de aço e foi adicionada água até cobrir a mesma. - Experiência 02: Em outra garrafa colocou-se uma esponja de aço e foi adicionada 20 ml de água oxigenada volume 10 e vinagre até cobrir a esponja. - Experiência 03: Colocou-se na garrafa um fio de cobre e adicionou-se 20 ml de água oxigenada volume 10 e vinagre até cobrir o fio de cobre. - Experiência 04: Adicionou-se na garrafa uma argola de lata, 20 ml de água oxigenada e vinagre até cobrir a argola. 8 4. RESULTADOS E DISCUSSÕES -Fotos 30 minutos após o experimento -Fio de cobre submerso em 20 ml de água oxigenada e vinagre -Anel de latinha (alumínio) submerso em 20 ml de água oxigenada e vinagre 9 -Palha de aço submersa na água -Palha de aço submersa em 20 ml de água oxigenada e vinagre 10 -Fotos 24 horas após o experimento -Anel de latinha (aluminio) submerso em 20 ml de água oxigenada e vinagre. -Palha de aço submersa em 20 ml de água oxigenada e vinagre. 11 -Palha de aço submersa na água-Fio de cobre submerso em 20 ml de água oxigenada e vinagre 12 Como mostrado nas imagens, após 30 minutos que o experimento foi realizado, as mudanças nas amostras ainda são pouco perceptíveis. As únicas misturas que ocorreu uma leve mudança foi a palha de aço submersa na água, e a palha de aço submersa na água oxigenada com vinagre. Após 24 horas, todos os experimentos sofreram alterações, o anel da latinha desmanchou-se por completo, o fio de cobre perdeu sua camada protetora, a palha de aço na água oxigenada com vinagre também se desmanchou, e a palha de aço na água começou a formar ferrugem. A água oxigenada com vinagre forma uma substância, que aceleram o processo de corrosão nos metais, como o alumínio é o metal mais fácil de sofrer oxirredução, ele foi o primeiro a reduzir e liberar elétrons para o meio, logo depois vem a palha de aço, a que estava em contado com a água oxigenada com vinagre oxidou primeiro do que a que estava em contato com a água, pois a solução de água oxigenada com vinagre acelerou o processo de oxirredução, já o fio de cobre foi o que menos sofreu alterações, ele perdeu sua camada protetora, fazendo com que a solução ficasse azul. Na tabela logo abaixo, podemos perceber quais os metais que sofre oxidação e redução mais rapidamente. Logo a teoria confirma nossa análise na prática. Tabela de potenciais de oxi-redução Fonte:http://agq-old.educacao.ws 13 5. CONSIDERAÇÕES FINAIS O conhecimento da Corrosão é de grande importância para o estudo na Engenharia, uma vez que nossa tecnologia é, em grande parte, baseada no emprego dos metais. Para um melhor desempenho desses metais em sua aplicação é importante conhecer os motivos e os fatores que contribuem para sua deterioração, bem como os meios de minimizar esses efeitos. Observou-se nessa atividade que cada metal, ou liga, apresenta uma resistência maior ou menor a corrosão, devido aos diferentes meios corrosivos e condições para que se processem. Todos os metais têm tendência a sofrer oxidação, mas isso é muito relativo, ocorrendo de metal para metal devido ao potencial padrão de cada metal. Consideramos esta experiência acessível e de baixo custo, dado que não apresenta perigos e os materiais utilizados são comuns no cotidiano. 14 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ATKINS, Peter. Princípios de química: questionando a vida moderna e o meio ambiente / Peter Atkins, Loretta Jones ; tradução Ricardo Bicca de Alencastro. - 3. Ed. – Porto Alegre: Bookman, 2006. 564,565pp. BOLINA,C. Estudo de corrosão das armaduras frente ao ataque por cloretos e carbonatação em estruturas de concreto armado no laboratório de materiais de construção da Universidade Federal de Goiás PANNONI,Domingos. Princípios da proteção de Estruturas Metálicas em situações de Corrosão e Incêndio – Coletânea do uso do aço. 3°Ed. Vol. 2. 2004. 20p. Disponível em: <http://www.arquitecturaenacero.org/attachments/article/22/Manual%20GERDAU- Proteccion%20Corrosion%20e%20incendio.pdf>. Acesso em: 01 de setembro de 2017 QUÍMICA, Concentração de oxigênio no ar. Disponível em < http://www.seara.ufc.br/sugestoes/quimica/quimica002.htm> Acesso em: 01 de setembro de 2017
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