17 Corrosao e proteção dos metais

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 CORROSÃO E DEGRADAÇÃO DOS MATERIAIS 
Luciano Volcanoglo Biehl 
2 
CORROSÃO METÁLICA 
 
 É A DETERIORAÇÃO E A PERDA DE 
MATERIAL DEVIDO A AÇÃO QUÍMICA OU 
ELETROQUÍMICA DO MEIO AMBIENTE, 
ALIADO OU NÃO A ESFORÇOS 
MECÂNICOS. 
 
3 
CORROSÃO METÁLICA 
 A deterioração leva: 
 Ao desgaste 
 À variações químicas na composição 
 À modificações estruturais 
Em geral a corrosão é um processo espontâneo 
O Engenheiro deve: 
 Saber como evitar condições de corrosão 
severa 
 Proteger adequadamente os materiais contra a 
corrosão 
 
Modificam as 
propriedades 
dos materiais 
4 
FORMAS DE CORROSÃO 
A forma auxilia na determinação do 
mecanismo de corrosão 
Uniforme a corrosão ocorre em toda a 
extensão da superfície 
Por placas  forma-se placas com 
escavações 
Alveolar  produz sulcos de escavações 
semelhantes à alveolos (tem fundo 
arredondado e são rasos) 
Puntiforme  ocorre a formação de 
pontos profundos (pites) 
Intergranular  ocorre entre grãos 
Intragranular  a corrosão ocorre nos 
grãos 
Filiforme  a corrosão ocorre na forma 
de finos filamentos 
Por esfoliação a corrosão ocorre 
em diferentes camadas 
 
5 
FORMAS DE CORROSÃO 
 
6 
PRINCIPAIS MEIOS CORROSIVOS 
 * Todos esses meios podem ter características ácidas, básicas ou 
neutras e podem ser aeradas. 
 Atmosfera (poeira, poluição, umidade, 
gases:CO, CO2, SO2, H2S, NO2,...) 
 Água (bactérias dispersas: corrosão 
microbiológica; chuva ácida, etc.) 
 Solo (acidez, porosidade) 
 Produtos químicos 
  Um determinado meio pode ser extremamente 
agressivo, sob o ponto de vista da corrosão, para um 
determinado material e inofensivo para outro. 
7 
PRODUTOS DA CORROSÃO 
 Muitas vezes os produtos da corrosão são requisitos 
importantes na escolha dos material para determinada 
aplicação. 
 Alguns exemplos onde os produtos da corrosão são 
importantes: 
 Os produtos de corrosão dos materiais usados para 
embalagens na indústria alimentícia deve não ser 
tóxico como também não pode alterar o sabor dos 
alimentos. 
 Pode ocorrer, devido a corrosão, a liberação de gases 
tóxicos e inflamáveis (riscos de explosão) 
 Materiais para implantes de ossos humanos, implante 
dentário, marcapassos, etc. 
 
8 
MECANISMOS DA CORROSÃO 
 
Mecanismo Químico (AÇÃO QUÍMICA) ~10% 
Mecanismo Eletroquímico 90% ~ 
 
9 
MECANISMO QUÍMICO 
 Neste caso há reação direta com o meio corrosivo, 
sendo os casos mais comuns a reação com o oxigênio 
(OXIDAÇÃO SECA), a dissolução e a formação de 
compostos. 
 A corrosão química pode ser por: 
 Dissolução simples  exemplo: dissolução do Cobre em 
HNO3 
 Dissolução preferencial  exemplo: dissolução 
preferencial de fases ou planos atômicos 
 Formação de ligas e compostos (óxidos, íons, etc.), na 
qual se dá geralmente por difusão atômica 
 
10 
CONSIDERAÇÕES SOBRE 
DISSOLUÇÃO 
A dissolução geralmente envolve solventes. Exemplo: a gasolina 
dissolve mangueira de borracha. 
a-Moléculas e íons pequenos se dissolvem mais facilmente. 
 Exemplo: sais são bastante solúveis 
b-A solubilidade ocorre mais facilmente quando o soluto e o solvente 
tem estruturas semelhantes. 
 Exemplo: Materiais orgânicos e solventes orgânicos (plástico + 
acetona) 
c-A presença de dois solutos pode produzir mais solubilidade que 
um só. 
 Exemplo: CaCO3 é insolúvel em água, mas é solúvel em água mais 
CO2 formando ácido carbônico. 
 d- A velocidade de dissolução aumenta com a 
 temperatura 
 
11 
EXEMPLO DE CORROSÃO P/ AÇÃO 
QUÍMICA: OXIDAÇÃO SECA 
 A oxidação ao ar seco não se constitui corrosão 
eletroquímica porque não há eletrólito (solução aquosa 
para permitir o movimento dos íons). 
 Reação genérica da oxidação seca: 
METAL + OXIGÊNIO  ÓXIDO DO METAL 
 Geralmente, o óxido do metal forma uma camada 
passivadora que constitui uma barreira para que a 
oxidação continue (barreira para a entrada de O2). 
 Essa camada passivadora é fina e aderente. 
 A oxidação só se processa por difusão do oxigênio 
 
12 
EXEMPLO DE METAIS QUE FORMAM CAMADA 
PASSIVADORA DE ÓXIDO, COM PROTEÇÃO 
EFICIENTE 
 Al 
 Fe a altas temp. 
 Pb 
 Cr 
 Aço inox 
 Ti 
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EXEMPLO DE METAIS QUE FORMAM CAMADA 
PASSIVADORA DE ÓXIDO 
COM PROTEÇÃO INEFICIENTE 
 Mg 
 
 
 
 Fe 
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OXIDAÇÃO DO FERRO AO AR 
SECO 
 Fe + ½ O2  FeO T= 1000 C 
 
 3Fe + 2O2  Fe3O4 T= 600 C 
 
 
 2Fe + 3/2 O2  Fe2O3 T= 400 C 
 
 
15 
TAXA DE OXIDAÇÃO 
 A taxa de aumento de espessura da película óxido e a 
tendência da película de proteger o metal estão relacionados 
aos volumes relativos de óxido e de metal. 
 A razão entre esses volumes é conhecida como razão de 
Pilling-Bedworth (RAZÃO P-B) 
consumido metal de volume
produzido óxido de volume
 P.B. de Razão 
 
 Razão P-B< 1 
 
 A película tende a ser 
porosa e não protetora, 
pois ela é insuficiente para 
cobrir toda a superfície 
metálica 
 
Razão 1 < P-B < 2 
 
 A película tende a ser 
protetora, pois ela é 
suficiente para cobrir toda a 
superfície metálica 
 
Razão P-B> 2-3 
 
 O revestimento de 
óxido pode trincar e 
quebrar, o que expõe a 
superfície do metal 
fresca e não protegida 
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Outros fatores que influenciam a 
resistência à oxidação conferida pela 
película 
 
 Grau de aderência entre a película e metal= 
alta 
 Coeficientes de expansão térmica para o metal 
e o óxido= próximos 
 Ponto de fusão do óxido= alto 
 Plasticidade a altas temperaturas= boa 
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CINÉTICA DO OXIDAÇÃO 
 A TAXA DA REAÇÃO PODE SER MEDIDA 
PELO GANHO DE PESO POR UNIDADE DE 
ÁREA EM FUNÇÃO DO TEMPO 
 Quando o óxido não é poroso e adere à 
superfície do metal a taxa de crescimento da 
película é controlada pela difusão iônica 
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CORROSÃO ELETROQUÍMICA 
– As reações que ocorrem na corrosão 
eletroquímica envolvem transferência de 
elétrons. Portanto, são reações anódicas e 
catódicas (REAÇÕES DE OXIDAÇÃO E 
REDUÇÃO) 
– A corrosão eletroquímica envolve a 
presença de uma solução que permite o 
movimento dos íons. 
 
 
19 
CORROSÃO ELETROQUÍMICA 
 
 O processo de corrosão eletroquímica é 
devido ao fluxo de elétrons, que se desloca 
de uma área da superfície metálica para a 
outra. Esse movimento de elétrons é devido 
a diferença de potencial, de natureza 
eletroquímica, que se estabelece entre as 
regiões. 
 Umidade relativa do ar (U.R) > 50 % ocorre 
corrosão eletroquímica 
 
 
20 
EXEMPLO DE CORROSÃO 
ELETROQUÍMICA 
OXIDAÇÃO 
REDUÇÃO 
21 
POTÊNCIAL PADRÃO DOS METAIS EM 
RELAÇÃO AO PADRÃO DE HIDROGÊNIO 
22 
SÉRIE GALVÂNICA 
23 
SÉRIE GALVÂNICA 
24 
25 
 
 
 
Um fato importante da corrosão galvânica é a relação entre as áreas 
anódicas e catódicas. 
 
Se a área catódica for pequena em relação à anódica, a corrosão não 
será muito acentuada. Porém, se a contrário sim. A grande área 
catódica ocasiona uma alta densidade de corrente na parte do metal 
que está sendo atacada (anodo) e, consequentemente, alta taxa de 
corrosão. 
 
Daí ser mais seguro o uso de rebites de material metálico catódico, em 
uma estrutura anódica, do que o inverso. 
RELAÇÃO ENTRE AS ÁREAS CATÓDICAS E ANÓDICAS 
26 
A ferrugem é o resultado da oxidação do ferro. Este metal em contato 
com o oxigênio presente na água e no ar se oxida e desta reação 
surge a ferrugemque deteriora pouco a pouco o material original. 
FERRUGEM 
Na formação da ferrugem, ocorre a oxidação do ferro e redução do 
oxigênio. A soma das duas equações leva à equação geral da formação 
da ferrugem: 
 
Fe(s) → Fe
2+ + 2e- (oxidação do ferro) 
O2 + 2H2O + 4e
- → 4OH- (redução do oxigênio) 
 
2Fe + O2 + 2H2O → 2Fe(OH)2 (equação geral da formação da ferrugem) 
 
Geralmente o Fe(OH)2 (hidróxido de ferro II) é oxidado a Fe(OH)3 
(hidróxido de ferro III), que é muitas vezes representado por Fe2O3 . 
3H2O. A presença de ions em contato com o ferro facilita sua oxidação, 
por isso em regiões litorâneas (contêm maior concentração de sais) a 
ferrugem aparece com maior frequência. 
semi-reação E° (V) 
Fe2+ + 2e- = Fe -0,44 
Mg2+ + 2e- = Mg -2,37 
Zn2+ + 2e- = Zn -0,76 
Pb2+ + 2e- = Pb -0,13 
Cu2+ + 2e- = Cu +0,15 
 EXERCÍCIOS 
 
1) A corrosão do ferro, processo que se inicia pela 
formação de íons Fe2+, pode ser evitada colocando-se o 
ferro em contato com um metal que se oxide mais 
facilmente. Dada a tabela a seguir de potenciais de 
redução: 
a) Quais dos metais citados protegem o ferro da 
corrosão? 
 
b) Escreva a reação do ferro com um dos outros metais 
mencionados, indicando o potencial da pilha formada. 
semi-reação E° (V) 
Fe2+ + 2e- => Fe -0,44 
Cu2+ + 2e- => Cu +0,34 
O2 + 2 H2O + 4e- => 4 OH
1- +0,40 
2) A estátua da Liberdade está no porto de Nova Iorque e, 
portanto, em ambiente marinho. Ela consiste em uma 
estrutura de ferro sobre a qual estão rebitadas placas de 
cobre que dão forma à figura. 
a) Qual o efeito do ambiente marinho sobre as placas de 
cobre? 
 
b) Por que não foi uma boa idéia ter cobre em contato com o 
ferro? Justifique. 
3) Quais os cuidados que o engenheiro deve ter na 
escolha da proteção do metal, quando esse será 
usado em meio que está sujeito a corrosão 
eletroquímica? 
 
 
4) Numa instalação hidráulica com tubulação de 
Ferro foi instalado um joelho de bronze (liga de 
Cobre e Estanho). Após certo tempo, verificou-se 
intensa corrosão do Ferro próximo a essa junção. 
Por quê? 
 
 
 
5) O casco de um navio é feito de aço e esta sujeito à 
corrosão eletroquímica, pois interage com a água do mar. 
Como poderia então ser protegido contra à corrosão o 
casco do navio? 
 
 
Explique em termos de potenciais eletroquímicos. 
 
6) Um dos métodos de proteção de canalizações metálicas 
subterrâneas à corrosão é a proteção catódica. Para isso, 
próximo à canalização é colocada uma barra de metal que 
sofrerá oxidação, protegendo o metal da tubulação. 
 
a)Se a canalização é formada por ferro, qual dos elementos 
abaixo poderia ser utilizado como protetor catódico para 
essa tubulação? 
 
b) Justifique sua resposta, calculando a ddp envolvida. 
Mg2+ + 2e Mg Eº= - 2,37V 
Fe2+ + 2e Fe Eº= - 0,44V 
Cd2+ + 2e Cd E0= - 0,40V 
Cu2+ + 2e Cu Eº= 0,34V 
Hg2+ + 2e Hg Eº = 0,85V 
7) As latas de conservas são fabricadas com lâminas de 
ferro revestidas com estanho e apresentando, no seu 
interior, uma película de verniz protetor inerte. Um 
determinado produto com pH = 2 foi embalado, a vácuo, 
numa dessas latas. No transporte, a lata foi amassada, 
ocorrendo fratura nos revestimentos de verniz e de 
estanho, deixando o ferro em contato direto com o 
produto. 
Dados os potenciais de redução: 
 Fe2+ + 2e- Fe° E° = - 0,44 V 
 Sn2+ + 2e- Sn° E° = - 0,14 V 
a) Que metal tende a sofrer corrosão? Justifique. 
b) Escreva as reações anódica e catódica da pilha de corrosão formada. 
8) Um parafuso de níquel prende uma porca de cobre. Este 
sistema foi colocado em um recipiente que contém uma 
solução diluída corrosiva. Nesse recipiente ocorre uma 
reação de oxidação-redução. Para decidir quais são as 
semi-reações apropriadas, são dados os potenciais de 
redução abaixo: 
Ni2+ + 2 e- Ni E° = –0,25 V 
Cu2+ + 2 e- Cu E° = +0,34 V 
a) Qual dos metais sofre corrosão? Justifique. 
b) Escreva as reações anódica e catódica da pilha de corrosão 
formada. 
34 
CORROSÃO ELETROQUÍMICA: 
TIPOS DE PILHAS OU CÉLULAS 
ELETROQUÍMICAS 
Pilha de corrosão formada por materiais de 
natureza química diferente 
Pilha de corrosão formada pelo mesmo 
material, mas de eletrólitos de concentração 
diferentes 
Pilha de corrosão formada pelo mesmo 
material e mesmo eletrólito, porém com teores 
de gases dissolvidos diferentes 
Pilha de corrosão de temperaturas diferentes 
35 
-Pilha de corrosão formada por materiais de natureza 
química diferente 
É também conhecida como corrosão galvânica 
 
 A diferença de potencial que leva à corrosão 
eletroquímica é devido ao contato de dois 
materiais de natureza química diferente em 
presença de um eletrólito. 
 Exemplo: Uma peça de Zn e outra de Ferro 
em contato, imersas em água salgada. O 
Zinco tem maior tendência de se oxidar que o 
Fe, então o Zn sofrerá corrosão intensa. 
 
36 
FORMAÇÃO DE PARES 
GALVÂNICOS 
Quanto mais separados na série galvânica, maior a ação 
 eletroquímica quando estiverem juntos. 
 
37 
MEIOS DE PREVENÇÃO CONTRA A 
CORROSÃO GALVÂNICA 
- Evitar contato metal-metal coloca-se entre 
os mesmos um material não-condutor 
(isolante) 
 
- Usar InibidoresUsa-se principalmente o 
componente é usado em equipamentos 
químicos onde haja líquido agressivo. 
 
38 
-Pilha de corrosão formada pelo mesmo 
material, mas de eletrólitos de concentração 
diferentes 
Dependendo das condições de trabalho, 
funcionará como: 
 
 ÂNODO: o material que tiver imerso na 
solução diluída 
 CÁTODO: o material que tiver imerso na 
solução mais concentrada 
 
39 
-Pilha de corrosão formada pelo mesmo material e 
mesmo eletrólito, porém com teores de gases 
dissolvidos diferentes 
É também chamada de corrosão por 
aeração diferenciada. 
 
Observa-se que quando o oxigênio do ar 
tem acesso à superfície úmida do metal a 
corrosão aumenta, sendo MAIS INTENSA 
NA PARTE COM DEFICIÊNCIA EM 
OXIGÊNIO. 
 
40 
-Pilha de corrosão formada pelo mesmo material e 
mesmo eletrólito, porém com teores de gases 
dissolvidos diferentes 
 No cátodo: 
H2O + ½ O2 + 2 elétrons  2 (OH
-) 
 MAIS AERADO 
 
Os elétrons para a redução da água vem das áreas 
deficientes em oxigênio. 
 No ânodo: 
 OCORRE A OXIDAÇÃO DO MATERIAL NAS ÁREAS 
MENOS AERADAS 
 
41 
-Pilha de corrosão formada pelo mesmo material e 
mesmo eletrólito, porém com teores de gases 
dissolvidosdiferentes 
 
Sujeiras, trincas, fissuras, etc. atuam como 
focos para a corrosão (levando à corrosão 
localizada) porque são regiões menos 
aeradas. 
 
 A acumulação de sujeiras, óxidos (ferrugem) 
dificultam a passagem de Oxigênio agravando 
a corrosão. 
 
42 
- 
 
EXEMPLO: CORROSÃO DO FERRO POR 
AERAÇÃO DIFERENCIADA. 
Fe + Ar úmido (oxigênio mais água) 
 No ânodo: REGIÃO MENOS AERADA 
Fe (s)  Fe+2 + 2 elétrons E= + 0,440 Volts 
 
 No cátodo: REGIÃO MAIS AERADA 
H2O + ½ O2 + 2 elétrons  2 (OH
-) E= + 0,401 Volts 
 
 Logo: 
Fe+2 + 2 (OH-)  Fe(OH)2 
 
– O Fe(OH)2 continua se oxidando e forma a ferrugem 
2 Fe(OH)2 + ½ O2 + H2O  2 Fe(OH
-)3 ou Fe2O3.H2O 
 
43 
-Pilha de corrosão de temperaturas diferentes 
 
Em geral, o aumento datemperatura aumenta 
a velocidade de corrosão, porque aumenta a 
difusão. 
 
Por outro lado, a temperatura também pode 
diminuir a velocidade de corrosão através da 
eliminação de gases, como O2 por exemplo. 
 
44 
INFLUÊNCIA DA CONCENTRAÇÃO E 
DA TEMPERATURA NO POTENCIAL DO 
ELETRODO 
 M1M1
n+ + ne- -V1
0 
 
 M2 + ne
-
 M2 +V2
0 
 
 Potencial Global: 
 
V0= V2
0 -V1
0 
 
 
 
45 
INFLUÊNCIA DA CONCENTRAÇÃO E 
DA TEMPERATURA NO POTENCIAL DO 
ELETRODO 
 
 
V0= V2
0 -V1
0- RT ln [M1n
+] 
 ...nF ...[M1n
+] 
 
 R= constante dos gases 
 n= número de elétrons que participam das reações 
 F= constante de Faraday (9.500 C/mol) 
 
46 
INFLUÊNCIA DA CONCENTRAÇÃO E 
DA TEMPERATURA NO POTENCIAL DO 
ELETRODO 
A 25C 
 
V0= V2
0 -V1
0- 0,0592 log [M1n
+] 
 ...n .. . [M1n
+] 
 
 R= constante dos gases 
 n= número de elétrons que participam das reações 
 F= constante de Faraday (9.500 C/mol) 
 
47 
EFEITOS DA MICROESTRUTURA 
CORROSÃO INTERGRANULAR 
 O contorno de grão 
funciona como 
região anódica, 
devido ao grande 
número de 
discordâncias 
presentes nessa 
região. 
48 
EFEITOS DA MICROESTRUTURA 
 A presença de 
diferentes fases 
no material, leva a 
diferentes f.e.m e 
com isso, na 
presença de meios 
líquidos, pode 
ocorrer corrosão 
preferencial de 
uma dessas fases. 
49 
EFEITOS DA MICROESTRUTURA 
 Diferenças 
composicionais 
levam a diferentes 
potenciais 
químicos e com 
isso, na presença 
de meios líquidos, 
pode ocorrer 
corrosão 
localizada. 
Exemplo: Corrosão 
intergranular no Aço inox 
50 
EFEITOS DA MICROESTRUTURA 
 A presença de 
tensões levam a 
diferentes f.e.m e com 
isso, na presença de 
meios líquidos, pode 
ocorrer corrosão 
localizada. 
 A região tensionada 
têm um maior número 
de discordâncias, e o 
material fica mais 
reativo. 
EX: região de solda, dobras, etc
51 
EXEMPLOS DE CORROSÃO SOB 
TENSÃO 
52 
EFEITOS DA MICROESTRUTURA 
 
 
 Cavidades, porosidades ou trincas também 
funcionam como regiões anódicas 
53 
54 
55 
Corrosão do ferro em meio ácido 
56 
O mesmo raciocínio utilizado para o ferro pode ser utilizado para as outras ligas 
metálicas, como por exemplo a do Cobre: 
57 
TAXAS DE CORROSÃO 
 Taxa de penetração da corrosão (TPC) ou perda da espessura do 
material por unidade de tempo 
 
TPC= KW 
 At 
W= perda de peso após algum tempo de exposição 
t= tempo de exposição 
= densidade 
A= Área da amostra que está exposta 
K é uma constante que depende da magnitude das unidades (k=87,6 
para mm/ano) 
58 
TAXAS DE CORROSÃO 
em termos de corrente elétrica 
 Densidade de corrente 
 
 
R = i 
 nF 
 
R= taxa de corrosão em mol/m2.s 
n= número de elétrons associados à ionização de 
cada átomo metálico 
F= constante de faraday 
 
59 
POLARIZAÇÃO 
 Corresponde ao deslocamento de cada 
potencial de eletrodo em relação ao seu valor 
de equilíbrio (referência com eletrodo padrão 
de Hidrogênio) 
 A magnitude desse deslocamento é chamada 
de sobrevoltagem () expressa em milivolts 
60 
POLARIZAÇÃO 
Exemplo sobrevoltagem () 
VZn
0= - 0,621 V 
VZn conectado ao eletrodo de platina numa 
solução de 1 M de H+ é - 0,763 V 
Logo: 
sobrevoltagem ()= 
- 0,621 V – (- 0,763 V)= +0,142V 
 
 
61 
TIPOS DE POLARIZAÇÃO 
 Ativação 
 Concentração 
62 
POLARIZAÇÃO POR ATIVAÇÃO 
 
 
 O termo Ativação é aplicado a etapa mais 
lenta da reação que limita a taxa da reação 
devido à barreira de energia associada a esta. 
63 
PRINCIPAIS MEIOS DE PROTEÇÃO 
CONTRA A CORROSÃO 
 PINTURAS OU VERNIZES 
 RECOBRIMENTO DO METAL COM OUTRO 
METAL MAIS RESISTENTE À CORROSÃO 
 GALVANIZAÇÃO: Recobrimento com um 
metal mais eletropositivo (menos resistente 
à corrosão) 
 PROTEÇÃO ELETROLÍTICA OU PROTEÇÃO 
CATÓDICA 
 PROTEÇÃO ANÓDICA 
64 
PINTURAS OU VERNIZES 
 
 Separa o metal do meio 
 Exemplo: Primer em aço 
 
65 
REVESTIMENTOS ORGÂNICOS 
PINTURA INDUSTRIAL; 
REVESTIMENTOS COM BORRACHAS 
VULCANIZADAS; 
REVESTIMENTOS COM RESINA REFORÇADA 
COM FIBRA DE VIDRO; 
REVESTIMENTOS PARA TUBULAÇÕES 
ENTERRADAS E SUBMERSAS. 
66 
TINTAS 
COMPONENTES DAS TINTAS 
TINTA 
VEÍCULO 
ADITIVO 
PIGMENTO 
SOLVENTE RESINA 
VERDADEIROS 
AUXILIARES 
DILUENTES 
RESINAS 
PLASTIFICANTES 
SECANTES 
SEMIPOLÍMEROS 
CATALISADORES 
COLORIDOS 
INERTES 
REFORÇANTES 
PROTETORES 
INIBIDORES 
TÓXICOS 
ESPECIAIS 
67 
TINTA EPÓXI 
A palavra epóxi vem do grego "EP"(sobre ou entre) e do 
inglês "OXI"(oxigênio), literalmente o termo significa 
oxigênio entre carbonos. Em um sentido geral , o termo 
refere-se a um grupo constituído por um átomo de oxigênio 
ligado a dois átomos de carbono 
 
Uma resina epóxi ou poliepóxido é um plástico termofixo 
que se endurece quando se mistura com um agente 
catalisador ou "endurecedor". As resinas epóxi mais 
frequentes são produtos de uma reação entre epicloridrina e 
bisfenol-a. 
68 
ENSAIOS DE AVALIAÇÃO DAS TINTAS 
1) NATUREZA DA TINTA; 
2) NÃO-VOLÁTEIS EM MASSA (SÓLIDOS POR MASSA); 
3) NÃO-VOLÁTEIS EM VOLUME (SÓLIDOS POR VOLUME); 
4) MASSA ESPECÍFICA; 
5) VISCOSIDADE; 
6) CONSISTÊNCIA 
7) ESTABILIDADE/SEDIMENTAÇÃO; 
8) PODER E COBERTURA; 
9) RENDIMENTO TEÓRICO; 
10) TEMPOS DE SECAGEM; 
11) TEMPO DE VIDA ÚTIL (POT LIFE); 
12) TEOR DE PIGMENTO; 
13) PONTO DE FULGOR. 
69 
ENSAIOS NA PELÍCULA DE TINTA SECA 
1)ESPESSURA; 
2)ADERÊNCIA; 
3)DUREZA; 
4)ABRASÃO; 
5)FLEXIBILIDADE (MANDRIL CÔNICO); 
6)RESISTÊNCIA AO IMPACTO; 
7)BRILHO; 
8)COR; 
9)EXPOSIÇÃO À NÉVOA SALINA;UMIDADE RELATIVA, SO2 ; 
10)RESISTÊNCIA À IMERSÃO EM VÁRIOS PRODUTOS. 
70 
A INSPEÇÃO VISA A AVALIAR O ESTADO DA 
PINTURA NO QUE SE REFERE A OUTROS 
DEFEITOS, PRINCIPALMENTE DANOS MECÂNICOS 
E EMPOAMENTO. 
INSPEÇÃO DE PINTURA 
71 
REVESTIMENTOS 
ORGÂNICOS/COMPÓSITOS 
REVESTIMENTO COM BORRACHA VULCANIZADA 
 
REVESTIMENTOS COM RESINA REFORÇADA COM FIBRA DE VIDRO 
APLICAÇÃO DE FITA E EPÓXI 
72 
RECOBRIMENTO DO METAL COM OUTRO 
METAL MAIS RESISTENTE À CORROSÃO 
 Separa o metal do meio. 
 Exemplo: Cromagem, Niquelagem, Alclads, 
folhas de flandres, revestimento de arames 
com Cobre, etc. 
 Dependendo do revestimento e do material 
revestido, pode haver formação de uma pilha 
de corrosão quando houver rompimento do 
revestimento em algum ponto, acelerando 
assim o processo de corrosão. 
73 
PROTEÇÃO NÃO-GALVÂNICA 
Folhas de flandres: São folhas finas de aço revestidas com estanho que são
usadas na fabricação de latas para a indústria alimentícia. O estanho atua como
ânodo somente até haver rompimento da camada protetora em algum ponto.
Após, atua como cátodo, fazendo então que o aço atue como ânodo, corroendo-
se.
74 
PROTEÇÃO GALVÂNICA 
Recobrimento com um metal mais eletropositivo 
(menos resistente à corrosão) 
  separa o metal do 
meio. 
Exemplo: Recobrimento do aço 
com Zinco. 
 O Zinco é mais eletropositivo 
que o Ferro, então enquanto 
houver Zinco o aço ou ferro 
esta protegido. Veja os 
potenciais de oxidação do Fe 
e Zn: 
 oxi do Zinco= + 0,763 Volts 
 oxi do Ferro= + 0,440 Volts 
75 
FORMAÇÃO DE PARES 
METÁLICOS 
 É muito comum usar ânodos de sacrifícios em 
tubulaçõesde ferro ou aço em subsolo e em 
navios e tanques. 
 
 Com o crescente desenvolvimento 
industrial, vários tipos de metais, 
principalmente os aços, têm sido 
empregados visando atender a inúmeras 
finalidades. A fim de aumentar a vida útil 
desses materiais, medidas de proteção à 
corrosão são empregadas e entre as mais 
eficazes está a proteção catódica. 
PROTEÇÃO ELETROLÍTICA OU 
PROTEÇÃO CATÓDICA 
 
Proteção Catódica 
 Definição: É um processo de 
controle da corrosão para 
superfícies metálicas ou 
submersas, cujo princípio básico 
consiste em tornar a superfície 
que se deseja proteger em catodo 
de uma célula de corrosão. 
Proteção Catódica 
O custo da corrosão, atualmente, tem sido uma preocupação 
constante dos bons técnicos dos vários segmentos industriais 
do país, pelo que representa em termos de perdas de material, 
custos de manutenção, lucros cessantes pela parada de 
equipamentos, problemas de poluição e, principalmente, pelos 
riscos de acidentes ocasionados pela falha de estrutura e 
equipamentos. 
Em termos de investimento, se comparado ao preço global de 
uma obra, o custo de proteção catódica, quando devidamente 
projetado o sistema, varia de 0,5 a 5% do investimento global, 
dependendo das premissas adotadas no seu dimensionamento, 
da sua complexidade e sofisticação. 
 
 
Aplicações 
Algumas das aplicações comuns de sistemas de proteção catódica são: 
 
• tubulações enterradas ou submersas - superfícies externa e interna quando conduz 
eletrólitos, como por exemplo: adutoras, gasodutos, oleodutos, minerodutos, linhas de 
crus e derivados; 
 
• tanques de armazenamento - superfícies externa do fundo e interna do costado e 
fundo; 
 
• estruturas "offshore" - plataformas, tubulações, bóias e outras instalações portuárias; 
 
• embarcações - superfícies externa do costado e interna do tanque de lastro; 
estacas metálicas de fundações e de portos e ancoradouros; 
 
• etc. 
 
Tipos 
 Existem dois métodos de aplicação de um 
sistema de proteção catódica: o método 
galvânico (por anodos de sacrifício) e o método 
por corrente impressa. Em qualquer um dos dois 
existe um suprimento de corrente contínua em 
quantidade tal que penetrando, por exemplo, em 
uma tubulação de aço enterrada, é suficiente 
para eliminar as pilhas de corrosão normalmente 
existentes. A escolha do método a ser utilizado, 
depende da análise de várias considerações 
técnicas e econômicas. 
 
 
Ação Galvânica 
ou Anodo de Sacrifício 
 Este método é normalmente escolhido 
quando se precisa de pouca quantidade de 
corrente para proteger a estrutura 
(revestimentos de boa qualidade e estruturas 
de pequenas dimensões) e quando o solo 
possui baixa resistividade elétrica. 
Ação Galvânica 
ou Anodo de Sacrifício 
 Quando um anodo galvânico é ligado à uma 
estrutura metálica enterrada, surge uma pilha 
galvânica. 
 O anodo é constituído de um metal eletronegativo 
em relação à estrutura e, quando ligado a ela, 
dentro de um eletrólito como solo ou água, 
adquire comportamento anódico, liberando a 
corrente de proteção. A corrente emitida pelo 
anodo penetra na tubulação através do solo ou 
água, bloqueia as correntes de corrosão e 
retorna ao seu ponto inicial, fechando o circuito. 
Ação Galvânica 
ou Anodo de Sacrifício 
 Os anodos galvânicos são geralmente 
enterrados envoltos em uma mistura de 
gesso, bentonita e sulfato de sódio, que é 
utilizada como enchimento condutor, Esse 
enchimento permite a diminuição da 
resistência elétrica anodo/solo, reduz os 
efeitos da polarização do anodo e distribui 
uniformemente o seu desgaste. 
84 
ÂNODOS DE SACRIFÍCIO MAIS 
COMUNS PARA FERRO E AÇO 
 
 
 Zn 
 Al 
 Mg 
 
Vantagens 
 
 Não requer suprimento de corrente alternada 
no local; 
 Os custos de instalação e manutenção são 
mínimos; 
 Raramente aparecerão problemas de 
interferência com outras estruturas metálicas 
enterradas nas proximidades; 
Desvantagens 
 
 A quantidade de corrente fornecida à estrutura 
é limitada pela diferença de potencial, bastante 
baixa, entre os anodos e a tubulação; 
 A proteção ficará muito mais difícil se as 
resistividades elétricas do solo no local não 
forem suficientemente baixas; 
 Entre outras... 
Demonstração 
Exemplos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Proteção Catódica por 
Corrente Impressa 
 O fluxo de corrente elétrica é fornecido por 
uma fonte geradora (retificadores de 
corrente) que alimentada por intermédio de 
um circuito de corrente alternada fornece a 
quantidade de corrente necessária para a 
eliminação das pilhas de corrosão existentes 
na superfície metálica, enterrada ou 
submersa, que se deseja proteger. 
Proteção Catódica por 
Corrente Impressa 
 Além dos retificadores de corrente, podem 
também ser utilizados como fontes de f.e.m. as 
unidades geradores alimentadas a gás, os 
geradores termo-elétricos, os geradores 
movidos a vento ou outro tipo qualquer de 
equipamento capaz de fornecer a corrente 
contínua necessária. 
 
 
 Vantagens 
 Fornece maiores quantidades de corrente às 
estruturas; 
 Controla as quantidades de corrente 
fornecidas; 
 Aplicado em quase todos os tipos de solo, 
mesmo naqueles com baixa resistividade 
elétrica; 
 Empregado, com economia, na proteção de 
estruturas metálicas de grande porte. 
Desvantagens 
 
 Necessidade de manutenção periódica; 
 Problemas de interação com outras 
estruturas metálicas próximas; 
 Grande consumo de energia; 
 Pode estar sujeito a interrupções de 
fornecimento de energia elétrica para os 
retificadores. 
Demonstração 
Exemplos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Obviamente ambos os métodos possuem 
vantagens e desvantagens pertinentes. Porém, 
quando bem projetados e monitorados, ambos 
são capazes de suprimir o processo corrosivo, 
garantindo a operação segura de instalações 
metálicas enterradas ou submersas. 
10
8 
PROTEÇÃO ANÓDICA 
 
 
 A proteção anódica é um método de aumento da resistência à corrosão 
que consiste na aplicação de uma corrente anódica na estrutura a 
proteger. A corrente anódica favorece a passivação do material dando-lhe 
resistência à corrosão. A proteção anódica é empregada com sucesso 
somente para os metais e ligas formadores de película protetoras, 
especialmente o titânio, o cromo, ligas de ferro-cromo, ligas de ferro-
cromo-níquel. 
O seu emprego encontra maior interesse para eletrólitos de alta 
agressividade (eletrólitos fortes), como por exemplo um tanque metálico 
para armazenamento de ácidos. 
A proteção anódica não só propicia a formação da película protetora mas 
principalmente mantém a estabilidade desta película. O emprego de 
proteção anódica é ainda muito restrito no Brasil, porém tem grande 
aplicação em outros países na indústria química e petroquímica. 
10
9 
• Deposição por solda (weld 
overlay); 
• Cladeamento 
 Cladeamento por co-laminação a 
quente 
 Cladeamento por explosão 
• Dublagem (lining – forros) 
REVESTIMENTOS METÁLICOS POR PROCESSOS MECÂNICOS 
REVESTIMENTOS INDUSTRIAIS 
11
0 
IMERSÃO À QUENTE 
• ZINCO (Galvanização) 
• ALUMÍNIO 
• CHUMBO 
• ESTANHO 
• ESTANHO-CHUMBO 
11
1 
IMERSÃO À QUENTE – ZINCO - Galvanização 
• CONSISTE NA IMERSÃO DA PEÇA DE AÇO 
EM UM BANHO DE ZINCO FUNDIDO 
(450oC), PRODUZINDO UM REVESTIMEN-
TO QUE COBRE TODA À SUPERFÍCIE DAPEÇA INCLUINDO, CANTOS, COSTURAS E 
SOLDAS. 
• O ZINCO LÍQUIDO REAGE COM O FERRO 
FORMANDO POR DIFUSÃO DIVERSAS 
CAMADAS DE Zn-Fe 
11
2 
ASPERSÃO TÉRMICA (METALIZAÇÃO) 
CONSISTE NA ASPERSÃO DE MATERIAL (METÁLICO OU NÃO 
METÁLICO) FUNDIDO SOBRE UM SUBSTRATO TENDO A 
SUPERFÍCIE METÁLICA CONVENIENTEMENTE PREPARADA. 
MÉTODOS DE APLICAÇÃO MECANISMO 
CHAMA A GÁS; 
ARCO ELÉTRICO; 
PLASMA; 
DETONAÇÃO; 
HIPERSÔNICO. 
 
MATERIAL 
FONTE DE CALOR 
ACELERAÇÃO DAS 
PARTÍCULAS 
11
3 
DEPOSIÇÃO EM FASE GASOSA 
• DEPOSIÇÃO QUÍMICA (Chemical Vapor 
Deposition (CVD) 
• OXIDAÇÃO TÉRMICA 
• DEPOSIÇÃO FÍSICA (Physical Vapor 
Deposition (PVD) 
11
4 
Processos de modificação da superfície 
de materiais metálicos 
ANODIZAÇÃO 
CROMATIZAÇÃO 
FOSFATIZAÇÃO 
11
5 
OS COMPOSTOS ORGÂNICOS VOLÁTEIS OU COV SÃO SUBSTÂNCIAS 
QUÍMICAS CAPAZES DE PRODUZIR OXIDANTES FOTOQUÍMICOS, 
PRINCIPALMENTE O OZÔNIO, ATRAVÉS DA REAÇÃO COM ÓXIDOS DE 
NITROGÊNIO NA PRESENÇA DA LUZ SOLAR. 
 
 
REVESTIMENTOS E MEIO AMBIENTE 
O OZÔNIO, FORMADO PELA REAÇÃO DOS COV, É FEITO NA 
TROPOSFERA (OZÔNIO PERIGOSO), ENQUANTO QUE O GÁS OZÔNIO 
OCORRE NATURALMENTE NA ESTRATOSFERA DEVIDO A AÇÃO DA 
RADIAÇÃO ULTRAVIOLETA DO SOL NO OXIGÊNIO E PROTEGE A 
TERRA DAS RADIAÇÕES SOLARES (OZÔNIO BENÉFICO). A MISTURA 
DO OZÔNIO TROPOSFÉRICO COM PARTICULADOS, FORMA UMA 
NEBLINA MARROM (FUMAÇA FOTOQUÍMICA OU SMOG) 
COV + NOX + O2 + luz solar  mistura de O3 + HNO3 + COV 
OS VAPORES DAS EMISSÕES DOS COV SÃO ABSORVIDOS PELOS 
PULMÕES E ALCANÇAM RAPIDAMENTE O TRATO GASTRINTESTINAL 
COM EFEITOS NO SISTEMA NERVOSO CENTRAL RELATADOS COMO 
VERTIGENS, CONFUSÃO MENTAL E FALTA DE COORDENAÇÃO MOTORA. 
11
6 
O uso do cádmio seja em baterias ou em revestimentos 
anticorrosivos tem sido bastante questionado, pois, tais 
revestimentos, no passado, chegaram a representar cerca de 
65% da produção total. 
Atualmente, é da ordem de 15%, enquanto as baterias utilizadas 
nos aparelhos telefônicos portáteis são estimadas em 85 %. 
O CÁDMIO E O MEIO AMBIENTE 
Um exemplo clássico de contaminações por cádmio ocorreu no 
período pós-guerra, o acidente ocorrido nas margens do rio 
Jintsu, na região de Funchu-Machi, no Japão, quando 
plantadores de arroz e pescadores se viram acometidos de dores 
reumáticas e mialgias. 
CONTAMINAÇÕES - CÁDMIO 
11
7 
11
8 
11
9 
12
0 
12
1 
12
2 
12
3