Quimica Aplicada Módulo 8

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 ATENÇÃO
NAS PROVAS DE DPs. SERÃO ABORDADOS SOMENTE OS CONTEÚDOS RELATIVOS A TAXA DE CORROSÃO, AO ESTUDO DA CORROSÃO E DA PROTEÇÃO CONTRA A CORROSÃO. 
AS AVALIAÇÕES REALIZADAS ON LINE (P1, P2, SUB E O EXAME) CONTERÃO SOMENTE QUESTÕES SOBRE TAIS CONTEÚDOS. 
Heterogeneidades que determinam a Corrosão Eletroquímica
A corrosão eletroquímica não ocorre apenas quando metais diferentes são colocados em contato frete a um meio eletrolítico, há uma série de situações que fazem com que num único metal surjam 
A diferença de potencial que se estabelece nesses casos é suficiente para que o processo de corrosão se inicie ocasionando a degradação do material. Essa situações são aqui chamadas de hetero
A seguir são exemplificados algumas heterogeneidade do material, do meio e de ambos, indicando-se, como regra a área catódica e a área susceptível à corrosão (anódica).
 
 
 
Heterogeneidade
R E G I Ã O (Regra)
CATÓDICA
(não corrói)
ANÓDICA
(corrói)
 
 
 
 
 
A) DO METAL
 
metal metal menos nobre
superfície polida superfície riscada
metal aliviado de tensão metal sob tensão
compostos intermetálicos ou carbono metal
metal passivo metal ativo
superfície metálica bordas das superfície
grão contorno de grão
cordão de solda (solda do mesmo material soldado) áreas adjacentes
 
B) DO MEIO
metal em solução concentrada de M n+ metal em solução diluída de M n+
metal bem arejado metal mal arejado
metal bem iluminado metal mal iluminado
C) DO MEIO E DO METAL
metal e meio, frios metal e meio, quentes
inox em água do mar anfótero em hidróxido de sódio
 
 
Observações:
1°) Quanto maior a área catódica em relação à anódica, mais intensa será a taxa de corrosão, pois a densidade de corrente anódica. Assim, é mais racional estrutura anódica com rebites catódicos d
 
2°) Alguns efeitos não podem ser generalizados quanto as áreas anódicas e catódicas, como por exemplo:
 
a – Efeito das Bordas
Em alguns poucos casos as bordas podem funcionar como catodo.
 
b – Aquecimento Diferencial
Quando um material metálico se encontra num meio eletrolítico com regiões diferentemente aquecidas originam-se correntes de corrosão. 
 
Casos mais comuns:
a – o cobre em solução de CuSO4, manifesta como anodo a parte em contato com a solução mais fria;
b – o chumbo comporta-se de forma semelhante ao cobre;
c – a prata apresenta polaridade inversa dos casos anteriores;
d – o ferro em soluções aeradas, diluídas de NaCl revela como anodo a região mais quente, porém, após algum tempo (horas), conforme aeração e agitação a polaridade pode inverter.
 
3º) – Agitação Diferencial
Quando um material metálico está em contato com solução eletrolítica com regiões diferencialmente agitadas, podem ocorrer correntes de corrosão. 
Se o oxigênio estiver presente, a agitação intensifica seu contato com a superfície metálica. No ferro e alumínio prevalece o efeito de aeração diferencial, pois manifestam como áreas anódicas as q
O cobre comporta-se inversamente.
 
observações:
 
1 – indicador de corrosão do ferro (aço)
 
A corrosão do ferro segundo a equação: 
Fe → Fe 2+ + 2e 
 
demanda certo tempo para se tornar perceptível.
 
O anion [Fe (CN)6]3 – (ferricianeto) é reagente bastante sensível ao cátion Fe2+, permitindo rapidamente sua percepção e em conseqüência a corrosão do ferro pela formação do azul de Turnbull:
 
3 Fe 2+ + 2 [Fe (CN)6] 3– → Fe3[Fe (CN)6]2
 (azul de Turnbull)
 
 
2 – indicador de região catódica
A região catódica, devido a presença do anion OH−, é indicada pela fenolftaleína (cor vermelha)
 
 
3 – Identificação conjunta de regiões anódicas e catódicas
(indicador ferroxil)
As regiões anódicas e catódicas de materiais ferrosos podem ser mais facilmente reconhecidas, empregando-se o indicador ferroxil. 
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EXERCÍCIO RESOLVIDO
1)Numa empresa um engenheiro de manutenção percebe um ataque corrosivo em determinada região da mesa de uma prensa. Após uma análise conclui que a corrosão ocorre devido ao seguinte f
Não resolveu pois nada foi feito em relação à superficie atacada. A partir do fato que foi notado o ataque na superfície, significa que instalou-se na mesma uma heterogeneidade do tipo superfície po
2) Uma tubulação de utilidades serve dois galpões de determinada planta industrial. Para tanto, após sair no primeiro galpão atravessa um trecho do pátio, a céu aberto, a 5 m de altura do solo. Cite
Aeração diferencial, iluminação diferencial, meios diferentes, temperaturas diferentes
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
 Callister, William D - Fundamentos da Ciência e Engenharia de Materiais - 2ª Edição - 006 - isbn: 8521615159
 Callister, William D. - Materials science and engineering: an introduction - 7th ed. New York: John Wiley – 2007 - ISBN 0471736961
 Dutra, A. C. Proteção Catódica - Técnica de Combate À Corrosão - Editora 
 Interciência Ltda - 4ª Ed. - 2006 - ISBN: 8571931550 
Gentil, V. - Corrosão. 5 ed - Rio de Janeiro -: LTC - Livros Técnicos e Científicos – 2007 - ISBN 9788521615569
Tassinari C.A. e outros Química Tecnológica Editora Pioneira Learning Thomsom - 
 
 
 
Exercício 1:
Quanto aos revestimentos à base de fosfatos pode-se afirmar
 
A)
Só pode ser aplicado em peças de alumínio
 
B)
Podem ser aplicados em qualquer concentração
 
C)
Por questões econômicas, devem ser aplicados de forma localizada
 
D)
Não possuem resistência mecânica
 
E)
Todas estão erradas
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(D)
Comentários:
D) 
Exercício 2:
Em peças metálicas conformadas a frio, como caixas metálicas, tubos, estampadas, com furos, etc. se não for aplicado tratamento a corrosão. A hetrogeneidade instalada e o tratamento a ser aplica
A)
solicitação mecânia diferencial e tratamento térmico de alívio de tensões
B)
compostos intermetálicos x metal e recozimento
C)
elementos de corroão ativo passivo fosfatização
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D)
grão x contorno do grão e recozimento
E)
todas estão erradas
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(A)
Comentários:
A) 
Exercício 3:
Por meio de medidas de diferenças de potencial, os metais X, Y, Z, W, U e T foram ordenados de acordo com seus potenciais de oxidação crescentes. A ordem obtida foi: X Y W Z T U
 
 
 
A)
 W n+ e U n+ 
 
B)
 W n+ 
 
C)
 U n+ 
 
D)
nenhum íon 
 
E)
nda
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(C)
Comentários:
C) 
Exercício 4:
Para conhecer o comportamento de diversos metais frente a determinado meio são realizadas medidas de diferença de potencial frente ao meio considerado encontra-se os resultados a seguir:
São realizadas medidas de potencial de diversos metais frente ao meio M, obtendo-se:
EA - EB = - 660 mV
EC - ED = - 280 mV
EE - EB = 100 mV
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EC - EG = 520 mV
EE - EC = - 120 mV
EA - EFe = - 710 mV
Pede-se:
a) adicionando-se ferricianeto de potássio nos compartimentos das pilhas:
I) Fe/M//M/E ; II) Fe/M//M/C ; III) Fe/M//M/B ; IV) Fe/M//M/G Em quais aparece cor azul ?
b) quanto vale EFe – EG?
c) Suponha que se possa encontrar, nos fornecedores de material hidráulico, torneiras e tubos de todos os metais analisados. Deseja-se montar a instalação usando dois metais, um na forma de tub
As respostas são respectivamente:
 
A)I e III; – 50 mV; G nos tubos e B nas torneiras 
B)
 I e II; 350 mV; G nos tubos e B nas torneiras 
C)
 II e III; – 280mV; B nos tubos e G nas torneiras 
 
D)
 I e II; 350 mV; B nos tubos e G nas torneiras 
E)
II e IV; 280 mV; G nos tubos e B nas torneiras
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(D)
Comentários:
D) 
Exercício 5:
São montadas as pilhas indicadas na tabela abaixo e o valor absoluto das respectivas forças eletromotrizes;
 
Pilha notação representativa ddp (mV)
I A/M//M/B 320
II B/M//M/D 180
III Fe/M//M/D 270
IV Fe/M//M/E 140
V G/M//M/A 
 
Verifica-se que a adição de gotas de solução aquosa de ferricianeto de potássio ao meio eletrolítico das pilhas III e IV, causa o surgimento de mancha azul apenas no meio M da pilha III; adicionando
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EA – EG = 350 mV. Pede-se: 
 Qual o valor de EA – EFe ? qual o sentido dos elétrons e da corrente elétrica? Para que o metal B possa ser usado como anodo de sacrifício para o Fe, qual deve ser o valor de EG – EB?
Para impedir que o metal A sofra corrosão quando colocado em contato com o metal D, aplica-se em A um tratamento que torna EE – EA = – 450 mV. O tratamento trouxe o efeito desejado? 
Para que B pudesse ser usado como anodo de sacrifício para o Fe, qual deveria ser o valor de EG – EB
As respostas são respectivamente:
 
 
A)
130 mV não 450 mV
B)
130 mV sim 450 mV
C)
380 mV não 450 mV
D)
130 mV sim 380 mV
E)
nda
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(D)
Comentários:
D)