Técnicas Eletroquímicas em Corrosão - Wolynec
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Técnicas Eletroquímicas em Corrosão - Wolynec


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between Corrosion Potential and Corrosion Rate of Steel in NaCl Stagnant 
Solution\u201d. In: VIII International Congress on Metallic Corrosion, Mainz, Fed. Rep. Germany, 6-11 Sept. 1981 
(Proceedings). Frankfurt am Main, DECHEMA, 1981, vol. 1, pp. 99-104. 
 
 
5 
 
 
DETERMINAÇÃO DA TAXA DE CORROSÃO E DE 
OUTROS PARÂMETROS 
5.1 INTRODUÇÃO 
No presente capítulo serão estudadas as principais técnicas, derivadas das cur-
vas de polarização experimentais, utilizadas na medida da taxa de corrosão dos metais 
e de outros parâmetros, tais como os declives de Tafel, resistência de polarização, e 
outros. 
5.2 EQUAÇÃO DE WAGNER-TRAUD 
Para um sistema genérico de corrosão, cuja curva de polarização experimental é 
do tipo da ilustrada na Figura 4.8 (b), a representação num gráfico E vs. log\uf0bdi\uf0bddas 
curvas de polarização das reações anódica e catódica que deram origem a essa curva 
[Figura 4.8(a)] terá o aspecto ilustrado na Figura 5.1. 
Conforme foi visto no capítulo anterior, podem ser medidos experimentalmente 
o valor do potencial de corrosão E* e, para um dado potencial Ea diferente de E*, o 
valor da corrente \uf044i, que é a diferença entre a densidade de corrente anódica ia e a 
densidade de corrente catódica ic, isto é: 
 
ca iii \uf02d\uf03d\uf044
 . (5.1) 
Se ba e bc forem os declives de Tafel das retas de polarização das reações anódica e 
catódica, respectivamente, e se \uf044E = Ea \uf02d E*, então se pode escrever: 
 94 \uf0b7 Técnicas Eletroquímicas em Corrosão 
 
*
log aa
i
i
bE \uf03d\uf044
 (5.2) 
e 
 
*
log
*
log cc
c
c
i
i
b
i
i
bE \uf03d\uf02d\uf03d\uf044
 . (5.3) 
 
Figura 5.1 Ilustração esquemática da corrosão de um metal Me cujas reações (anódica e catódica) são controladas pela 
polarização de ativação na região de Tafel. E* = potencial de corrosão; i* = densidade de corrente de cor-
rosão; EMe = potencial de equilíbrio do eletrodo Me/Me
z+; EH = potencial de equilíbrio do eletrodo H
+/H2. 
De (5.2) e (5.3) resultam: 
 
\uf0f7\uf0f7
\uf0f8
\uf0f6
\uf0e7\uf0e7
\uf0e8
\uf0e6 \uf044
\uf03d
a
a
303,2
 exp*
b
E
ii
 e (5.4) 
 
\uf0f7\uf0f7
\uf0f8
\uf0f6
\uf0e7\uf0e7
\uf0e8
\uf0e6 \uf044
\uf03d
c
c
303,2
 exp*
b
E
ii
 , (5.5) 
que substituídos em (5.1) fornecem: 
 
\uf0fa
\uf0fa
\uf0fb
\uf0f9
\uf0ea
\uf0ea
\uf0eb
\uf0e9
\uf0f7\uf0f7
\uf0f8
\uf0f6
\uf0e7\uf0e7
\uf0e8
\uf0e6 \uf044
\uf02d\uf0f7\uf0f7
\uf0f8
\uf0f6
\uf0e7\uf0e7
\uf0e8
\uf0e6 \uf044
\uf03d\uf044
ca
303,2
 exp
303,2
 exp*
b
E
b
E
ii
 , (5.6) 
que é a equação de Wagner-Traud (Wagner & Traud, 1938). 
Pode-se notar que formalmente essa equação é semelhante à equação de Butler-
Volmer [equação (2.7)] na qual i, io e \uf068 foram substituídos por \uf044i, i* e \uf044E, respecti-
vamente. Observe-se que 2,303/ba e 2,303/bc são iguais a \uf061zF/RT e \uf02d(1 \uf02d\uf020\uf061)zF/RT, 
respectivamente, os quais são coeficientes de \uf068 na equação de Butler-Volmer. 
A equação (5.6) é válida somente quando as porções que definem (E*, i*) no 
diagrama E vs. log\uf0bdi\uf0bdsão retas. Assim, ela não se aplica aos casos em que E* fica 
log\uf0bdi\uf0bd
E
E H
E a
E*
E Me
\uf044E
\uf044i ia
ic
log ic log i* log ia
 Determinação da Taxa de Corrosão e de outros Parâmetros \uf0b7 95 
muito próximo de um dos potenciais de equilíbrio EMe ou EH, em geral a menos de 30 
mV desses potenciais, pois neste intervalo a equação de Tafel não é válida. Em com-
pensação, nos casos em que uma das reações é controlada pela difusão de uma das 
espécies reativas e tem-se a situação de densidade de corrente limite, uma das retas é 
vertical. Neste caso, o declive dessa reta será infinito e se, por exemplo, ela corres-
ponder à reação catódica, então bc = \uf02d\uf0a5, e a equação (5.6) se reduz à: 
 
\uf0fa
\uf0fa
\uf0fb
\uf0f9
\uf0ea
\uf0ea
\uf0eb
\uf0e9
\uf02d\uf0f7\uf0f7
\uf0f8
\uf0f6
\uf0e7\uf0e7
\uf0e8
\uf0e6 \uf044
\uf03d\uf044 1
303,2
 exp*
ab
E
ii
 . (5.7) 
O conhecimento dos parâmetros ba e bc permite que a equação de Wagner-Traud 
seja utilizada na determinação da taxa de corrosão i* a partir de um par de valores 
(\uf044E, \uf044i) ou, com maior precisão, por regressão linear entre \uf044i e [exp(2,303\uf020\uf044E/ ba) \uf02d 
exp(2,303\uf020\uf044E/ bc)], a partir de um conjunto de valores (\uf044E, \uf044i). O valor da taxa de 
corrosão assim obtida em geral carece de precisão e confiança, tendo sido derivados, a 
partir dessa equação, outros métodos, que serão a seguir descritos. 
5.3 MÉTODO DE EXTRAPOLAÇÃO DA RETA DE TAFEL 
À semelhança da equação de Butler-Volmer, a equação de Wagner-Traud tam-
bém apresenta duas exponenciais cuja variação de valor com \uf044E ocorre em sentido 
oposto. Assim, para valores de \uf0bd\uf044E\uf0bd \uf0b3 30 mV uma das exponenciais se torna despre-
zível com relação à outra, resultando equações semelhantes à equação de Tafel, ou 
seja: 
 
*
log aaa
i
i
bE
\uf044
\uf03d\uf044
 e (5.8) 
 
*
log ccc
i
i
bE
\uf044
\uf03d\uf044
 . (5.9) 
Dessa forma, a representação da equação de Wagner-Traud num gráfico de E 
vs. log\uf0bd\uf044i\uf0bdconduz ao gráfico da Figura 5.2, que, em sua forma, é semelhante ao gráfi-
co da Figura 2.5, no qual o potencial de equilíbrio Ee, a densidade de corrente de troca 
io e a densidade de corrente i foram substituídos pelo potencial de corrosão E*, pela 
taxa de corrosão i* e pela densidade de corrente \uf044i, respectivamente. Verifica-se, as-
sim, que neste gráfico a extrapolação das retas de Tafel para o potencial de corrosão 
E* determina o valor da taxa de corrosão i*. Esta é a base do método de extrapolação 
da reta de Tafel. 
Uma das vantagens desse método é que, além da taxa de corrosão, ele permite 
determinar também, a partir das retas de Tafel, os parâmetros ba e bc. Assim, se a in-
clinação da reta anódica for \uf071\uf020e da catódica \uf067\uf02c\uf020então ba = tg \uf071 e bc = tg \uf067. 
 96 \uf0b7 Técnicas Eletroquímicas em Corrosão 
Figura 5.2 Representação da equação de Wagner-Traud num gráfico de E vs. log \uf0bd\uf044i\uf0bd\uf02e\uf020
Uma condição essencial para que esse método possa ser utilizado é a de que o 
conjunto de valores experimentais de (E, \uf044i), quando plotado num gráfico de E vs. 
log\uf0bd\uf044i\uf0bd, determine pelo menos uma reta bem definida, o que nem sempre ocorre. 
O método de extrapolação da reta de Tafel tem sido utilizado com sucesso na 
determinação da taxa de corrosão de ferro comercialmente puro em diferentes meios 
ácidos. Contudo, o seu emprego para medir a taxa de corrosão de aços-carbono, que 
apresentam nesses meios uma taxa de corrosão maior, tem sido limitado, pois não se 
consegue obter trechos lineares bem definidos nas curvas de polarização. 
A ausência de um trecho linear bem definido na curva de polarização pode ser 
atribuída a: (i) adsorção específica, (ii) polarização de concentração e (iii) queda ôh-
mica. Quando uma das duas primeiras causas é responsável, pouco pode ser feito para 
viabilizar o emprego do método. Se a causa, no entanto, for a queda ôhmica, o pro-
blema pode ser contornado através de técnicas experimentais existentes para a com-
pensação dessa queda ou, então, através de procedimento de cálculo utilizando as téc-
nicas de regressão linear. 
O procedimento de compensação da queda ôhmica por meio de cálculo foi utili-
zado (Kajimoto et alii, 1985) com sucesso na determinação da taxa de corrosão de 
aços-carbono em soluções 1N HCl e 1N H2SO4. As curvas de polarização catódicas 
obtidas nessas soluções para esses materiais não apresentam trechos lineares bem de-
finidos e as evidências são de que o desvio da linearidade é provocado pela queda 
ôhmica. Assim, pode-se assumir que o valor de \uf044E aplicado inclui, em adição à pola-
rização de ativação \uf044EA, um termo devido à queda ôhmica, isto é: 
 
iRibibiREE \uf044\uf02b\uf044\uf02b\uf02d\uf03d\uf044\uf02b\uf044\uf03d\uf044 log*log ccA
 , (5.10) 
onde R é a resistência ôhmica. 
log\uf0bd\uf044i\uf0bd
E
\uf071
\uf067
E*
tg \uf071 = ba
tg \uf067 = bc
ia
ic
log i*
 Determinação da Taxa de Corrosão e de outros Parâmetros \uf0b7 97 
Aplicando as técnicas de ajuste por mínimos quadrados da equação (5.10) ao 
conjunto dos valores experimentais (\uf044E, \uf044i) foi possível
Ramon
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