RELATORIO DAS AULAS PRÁTICAS SORE PILHAS ELETROQUIMICAS

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UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ – UTFPR 
CAMPUS PONTA GROSSA 
 
 
 
André Luiz Rodrigues de Souza 
Maria Eugênia Meyer Levy 
Rodrigo Viante 
 
 
 
 
 
 
 
 
RELATÓRIO EXPERIMENTAL SOBRE FORMAS DE CORROSÃO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PONTA GROSSA 
03/07/19 
INTRODUÇÃO 
 
Os prejuízos causados pela corrosão são bastante elevados. Estudos 
revelam que os custos relacionados com esse processo se encontram entre 3 a 
4% do PIB (Produto Interno Bruto), representando valores significativos da 
economia de uma nação. 
Diversos setores industriais são atingidos pelos problemas e custos 
ocasionados pela corrosão, destacando-se as indústrias de petróleo, naval e a 
química em geral. O tema corrosão é foco de interesse tanto em pesquisas 
acadêmicas, quanto industrial, englobando um caráter multicurricular, visto que 
profissionais de diferentes áreas como mecânica, materiais, química, 
metalúrgica, naval e outras, bem como profissionais com formações entre outras 
áreas podem estar envolvidos nessa temática. 
O presente trabalho tem como objetivo avaliar a uso de práticas 
experimentais correlacionadas ao conteúdo pilhas eletroquímicas, apresentando 
montagens experimentais simples para ilustrar diferentes tipos de pilhas que 
ocorrem no setor industrial. 
 
MATERIAIS E MÉTODOS 
 
1. Materiais utilizados 
 
Para o desenvolvimento dos ensaios, foram montados 7 sistemas 
experimentais correspondendo a 6 pilhas eletroquímicas distintas. Foi utilizado 
como eletrólito uma solução aquosa com 3,5% NaCl, simulando o ambiente 
marinho. Na Tabela 1, é apresentada a descrição dos sistemas montados, os 
quais podem ser visualizados nas fotografias referentes ao tempo zero de 
exposição, apresentadas no Quadro 2. 
. 
Tabela 1: Montagem das pilhas eletroquímicas 
Pilha Montagem/Descrição 
1 4 arruelas aço galvanizado imersa em solução de NaCl (3,5%) 
2 4 arruelas aço galvanizado imersa em água 
3 Conjunto parafuso com porca, ambos zincados, imersos em solução de 
NaCl (3,5%) 
4 Conjunto parafuso com porca de materiais distintos, imersos em solução 
de NaCl (3,5%) 
5 Aço galvanizado com uma falha, parcialmente imerso em solução de NaCl 
(3,5%) 
6 Chapa de aço 1020 com elástico na região central, parcialmente imerso em 
solução de NaCl (3,5%) 
7 Aço sem revestimento e aço galvanizado conectados por um fio de cobre, 
parcialmente imerso em solução de NaCl (3,5%) 
 
 
2. Métodos de montagem e acompanhamento 
 
Pilhas 1 e 2 – As arruelas foram suspensas em recipientes diferentes, cada um 
com solução descrita na Tabela 1, com auxílio de um suporte foram identificadas, 
sendo espaçadas, evitando o contato entre si e o recipiente. Cada arruela 
corresponde a um tempo deixado em solução 
Procedimento realizado: Inicialmente pesou-se as arruelas. Após a montagem 
descrita acima, as arruelas permaneceram em solução conforme os tempos 
estipulados no Quadro 2. Conforme o passar do tempo as arruelas eram 
retiradas lavadas, secadas, pesadas novamente e posteriormente descartadas. 
 
Pilhas 3 e 4 – Duas porcas de mesmo material foram roscadas em 2 parafusos 
de respectivos materiais até seu fim do curso sofrendo leve torque. Os conjuntos 
foram colocados em recipientes distintos com a solução de NaCl. Deixou-se com 
os tempos estipulados no Quadro 2. Conforme passava-se o tempo retiravam-
se os parafusos da solução, desroscando-os e observando a corrosão onde 
estava a porca. Ao final do período, descartou-se os conjuntos. 
 
Pilha 5 – Em uma chapa galvanizada cuja as bordas foram esmaltadas a fim de 
formar um revestimento protetor, fez-se um “risco” com profundidade 
considerável. Posteriormente colocou-se em solução de NaCl. Deixou-se com os 
tempos estipulados no Quadro 2. Conforme passava-se o tempo retirava-se da 
solução e observava-se o risco. Ao final do ensaio descartou-se a chapa. 
 
Pilha 6 – Lixou-se a chapa de aço para retirar a camada protetora. Colocou-se 
um elástico na região central e em seguida em solução de NaCl. Deixou-se com 
os tempos estipulados no Quadro 2. Conforme passava-se o tempo retirava-se 
o elástico, lavava-se a peça e observava-se a situação de oxidação, em seguida 
colocava-se o elástico e a peça era imersa novamente em solução. Ao final do 
ensaio descartou-se a chapa. 
 
Pilha 7 – Lixou-se a chapa de aço para retirar a camada protetora, conectou-se 
a mesma em uma chapa galvanizada através de um fio de cobre. Posteriormente 
colocou-se em solução de NaCl. Deixou-se com os tempos estipulados no 
Quadro 2. Conforme passava-se o tempo retirava-se da solução faziamse 
observações. Ao final do ensaio descartou-se as chapas. 
 
RESULTADOS E DISCUSSÃO 
 
1. Resultados obtidos 
 
No Quadro 2, são apresentados os resultados visuais das pilhas, os quais 
registram fotografias da evolução dos sistemas de corrosão para os tempos de 
1 semana, 3 semanas, 4 semanas e 6 semanas, bem como os aspectos 
observados durante a evolução do processo corrosivo. 
 
Quadro 2 – Evolução do processo corrosivo para a pilha 1 
1 SEMANA 3 SEMANA 4 SEMANA 6 SEMANA 
 
Não havia pontos de corrosão, 
aparentemente visíveis 
Pontos de corrosão, 
aparentemente visíveis 
Pontos de corrosão, 
aparentemente visíveis 
Maior quantidade de corrosão 
que as peças anteriores 
 
Quadro 2 – Evolução do processo corrosivo para a pilha 2 
1 SEMANA 3 SEMANA 4 SEMANA 6 SEMANA 
 
 
 
Não havia pontos de corrosão, 
aparentemente visíveis 
Pontos de corrosão, 
aparentemente visíveis 
Pontos de corrosão, 
aparentemente visíveis 
Maior nível de corrosão que as 
peças anteriores, devido ao 
rompimento da camada 
protetora 
 
Quadro 2 – Evolução do processo corrosivo para a pilha 3 
1 SEMANA 3 SEMANA 4 SEMANA 6 SEMANA 
 
Pequenos pontos de corrosão Verifica-se um aumento da 
corrosão em relação à semana 
anterior 
Nota-se que o ponto mais 
afetado com a corrosão é no 
local da porca 
Observa-se uma generalização 
da corrosão 
 
Quadro 2 – Evolução do processo corrosivo para a pilha 4 
1 SEMANA 3 SEMANA 4 SEMANA 6 SEMANA 
 
Observa-se que há uma grande 
quantidade de corrosão e o 
ponto mais afetado é sob a porca 
Aumento de corrosão mantendo-
se o ponto mais afetado sob a 
porca 
Aumento de corrosão mantendo-
se o ponto mais afetado sob a 
porca 
Observa-se que houve perda de 
material dos filetes de rosca 
 
Quadro 2 – Evolução do processo corrosivo para a pilha 5 
1 SEMANA 3 SEMANA 4 SEMANA 6 SEMANA 
 
 
 
 
Observa-se a formação de 
corrosão onde foi feita a falha 
Pequeno aumento nos pontos de 
corrosão 
Não houve mudança 
significativa nos pontos de 
corrosão 
Houve uma cobertura 
esbranquiçada sobre toda a 
peça 
 
Quadro 2 – Evolução do processo corrosivo para a pilha 6 
1 SEMANA 3 SEMANA 4 SEMANA 6 SEMANA 
 
 
Observa-se pontos de corrosão 
na região onde estava o elástico 
Observa-se pontos de corrosão 
na região onde estava o elástico 
Observa-se pontos de corrosão 
na região onde estava o elástico 
Observa-se pontos de corrosão 
na região onde estava o 
elástico, podendo ser visto que 
houve perda de material 
Quadro 2 – Evolução do processo corrosivo para a pilha 7 
1 SEMANA 3 SEMANA 4 SEMANA 6 SEMANA 
 
Observa-se pequenos pontos de 
corrosão em ambas as peças 
Observa-se maior 
concentração de corrosão na 
peça de aço e na peça 
galvanizada cobertura com 
corrosão esbranquiçada 
Observa-se maior concentração 
de corrosãona peça de aço e na 
peça galvanizada cobertura com 
corrosão esbranquiçada 
Observa-se que a corrosão 
quase tomou conta da peça de 
aço e na peça galvanizada 
continua com a cobertura com 
corrosão esbranquiçada 
2. Discussão 
Observou-se uma perda gradativa na massa das arruelas das pilhas 1 e 
2, em decorrência da oxidação causada pelo NaCl sobre a camada protetora e 
metal base, o que pode ser analisado pelo gráfico abaixo: 
 
 
 
 
 
y = 0,001x
0,0000
0,0010
0,0020
0,0030
0,0040
0,0050
0,0060
0,0070
0,0080
0 1 2 3 4 5 6 7
m
as
sa
 (
g)
Semanas
Arruelas em Solução de NaCl 3,5%
y = 0,0002x
0,0000
0,0002
0,0004
0,0006
0,0008
0,0010
0,0012
0,0014
0,0016
0,0018
0 1 2 3 4 5 6 7
m
as
sa
 (
g)
Semanas
Arruelas em Água
A perda de massa é gradativa até a semana 4, podendo observar um salto 
até a semana 6, isso deve-se ao rompimento da camada protetora da arruela. 
Com os resultados obtidos, pôde-se calcular a taxa de corrosão, a qual 
expressa a velocidade do desgaste observado na superfície metálica. 
 
Taxa de Corrosão 
𝑚𝑚/𝑎𝑛𝑜 = 3,65 ×
∆𝑚
𝑆 × 𝑡 × 𝜌
 
 
Onde: 
mm/ano – perda de espessura, em mm por ano 
Δm – perda de massa (mg) 
S – Área exposta, em cm² 
t – tempo de exposição, em dias 
ρ – densidade do material, em g/cm³ 
 
Cálculo e resultado da taxa de corrosão das arruelas em solução NaCl: 
𝑚𝑚/𝑎𝑛𝑜 = 3,65 ×
1
1,55 × 42 × 7,81
 
 
0,00720 mm/ano 
 
Cálculo e resultado da taxa de corrosão das arruelas em água: 
𝑚𝑚/𝑎𝑛𝑜 = 3,65 ×
0,2
1,55 × 42 × 7,81
 
 
0,00144 mm/ano 
 
Conforme pôde-se verificar através dos cálculos, temos uma taxa de 
corrosão 5 vezes maior nas arruelas em solução de NaCl, em comparação às 
arruelas imersas em água. 
CONCLUSÃO 
Na pilha 1, referente ao conjunto de arruelas galvanizadas imersas em 
NaCl, observou-se a formação de pontos de corrosão escura, posteriormente, a 
formação de pontos de corrosão vermelha do aço base, pois houve perda total 
de revestimento naquelas localidades. Esse tipo de pilha corresponde a uma 
pilha de ação local por pites, onde o zinco de revestimento atua como ânodo, e 
o aço como cátodo. 
 
Na pilha 2, referente às arruelas galvanizadas imersas em H2O observou-se 
formação produto de corrosão branca, posteriormente a formação de pequenos 
pontos de corrosão vermelha do aço de base, pois houve perda total de 
revestimento naquelas localidades. Esse tipo de pilha corresponde a uma pilha 
de ação local, onde o zinco de revestimento atua como ânodo, e o aço como 
cátodo. 
 
Na pilha 3, referente ao conjunto parafuso e arruela de mesmo material imerso 
em NaCl, notou-se inicialmente pontos dispersos de corrosão escura no 
parafuso. Na terceira e quarta semanas notou-se corrosão no corpo do parafuso, 
localmente sob a porca, característica de uma pilha de ação local onde se dá 
corrosão por fresta, sendo que o ânodo e cátodo são a própria peça. 
 
Na pilha 4, referente ao conjunto parafuso e arruela de materiais distintos imerso 
em NaCl, notou-se a formação de corrosão vermelha provinda do parafuso, onde 
houve desgaste dos filetes localmente sob a porca, característica de uma pilha 
de ação local galvânica onde o ânodo é o parafuso e o cátodo é a porca. 
 
Na pilha 5, foi observada a formação de produto de corrosão branca, ao longo 
do tempo, não havendo formação de produto de corrosão vermelha do aço de 
base. Esse tipo de pilha corresponde a uma pilha de ação local ativo-passivo, 
onde o zinco de revestimento atua como ânodo, e o aço como cátodo. 
 
Na pilha 6, referente a chapa de aço com elástico imerso em NaCl, notou-se a 
formação de corrosão vermelha provinda da superfície da peça. Ao retirar o 
elástico, notou-se corrosão local característica de uma pilha de ação local por 
fresta, onde ânodo e cátodo são a própria peça. 
 
Na pilha 7, referente a chapa de aço ligada em uma outra de zinco, notou-se a 
oxidação da chapa de zinco pois este tipo de ligação caracteriza-se como uma 
pilha galvânica, onde ânodo é a chapa de zinco e o cátodo é a chapa de aço.