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Corrosão: Mecanismos Básicos Capítulo 6 (Corrosão – Vicente Gentil) Mecanismos Básicos • Variáveis consideradas • material metálico: composição química, impurezas, estado da superfície, formato, contato com outros metais, união (solda, rebites) etc... • meio corrosivo: composição química, concentração, pH, impurezas, temperatura, teor de oxigênio, etc... • condições operacionais: solicitações mecânicas, movimento relativo entre o material metálico e o meio, etc... O mecanismo da corrosão Eletroquímica • Só se verifica em presença de eletrólito. • Para que a reação de corrosão ocorra, é necessário que ocorram simultaneamente a reação anódica, reação de oxidação, que libera elétrons, • O mecanismo se traduz no funcionamento de uma pilha de corrosão que requer quatro elementos imprescindíveis Mecanismo Eletroquímico Corrosão por: • Materiais de natureza eletroquímica diferente; • Mesmo material mas com concentração de eletrólito diferente; • Mesmo material, mesma concentração de eletrólito, mas com concentração de O2 diferentes; • Temperaturas diferentes. Pilha de Ação local 5 • A foto: Material de zinco e ferro. • O que se faz para evitar este tipo de corrosão? Corrosão por uso de materiais com natureza eletroquímica diferente Corrosão por uso de materiais com natureza eletroquímica diferente • Evitar o contato metal-metal: material isolante • Uso de inibidores de corrosão: – podem inibir a difusão de O2 (catódicos) – Podem reagir com o produto de corrosão formando película protetora (anódicos) – Podem formar a película protetora impedindo a corrosão (aminas) Corrosão por Pilha de concentração 8 Corrosão por Pilha de concentração • Ânodo: Solução mais diluída • Cátodo: Solução mais concentrada Pilha de Aeração diferencial • P(oxigênio)= 0,1 e 1 atm • 2H2O + O2 + 2 e → 2OH- 10 • Cátodo: Maior concentração de O2. • Ânodo: Menos aeradas. Pilha de Aeração diferencial Exemplos de Corrosão Eletroquímica 13 Região central (azulada): menos aerada Região externa (avermelhada): mais aerada Corrosão por aumento da temperatura • Aumento da temperatura aumenta a difusão dos íons: aumenta a corrosão • Equação de Nerst • Pode também diminuir a corrosão se eliminar O2 por exemplo. Corrosão em tubos de caldeira OO mecanismomecanismo dada corrosãocorrosão químicaquímica • É caracterizado por uma reação química do metal com o agente corrosivo • Não há deslocamento dos elétrons envolvidos em direção a outras áreas. • O produto da corrosão forma-se na superfície do metal exposta ao meio, podendo constituir uma película que, dependendo do metal, do meio e das condições em que se processa a reação, pode apresentar diferentes propriedades • escapamentos de gás, motores de foguetes, fornos e processos petroquímicos Métodos Comuns de Corrosão Química • Corrosão do material metálico, em temperaturas elevadas, por gases e vapores na ausência de umidade (corrosão seca); • Corrosão em solventes orgânicos na presença de água; • Corrosão de materiais não-metálicos • Reação com o oxigênio (oxidação seca) Exemplos de Corrosão Química • Ni(s) + 4CO (g) → Ni(CO)4(l) • Ataque de cloro em: Fe, Al e Cu, formando cloretos correspondentes. • Ataque de solventes orgânicos em metais: RX(l) + Mg → RMgX • Ataque de ozônio em borracha (perde a elasticidade). • Deterioração do concreto por SO42- Exemplos de Corrosão Química Liberação de gases Exemplos de Corrosão Química Exemplos de Corrosão Química Exemplos de Corrosão Química Exemplos de Corrosão Química Exemplo:
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