Corrosão

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AVALIAÇÃO DA CORROSIVIDADE DE MEIOS INORGÂNICOS
Por:
Daniela Campos
Hyan Oliveira
Lana Mendes
Trabalho apresentado em solicitação à disciplina de Processos Inorgânicos Experimental, ministrada pela professora Fabiana Valéria da Fonseca
Rio de Janeiro, 27 de junho de 2019
1.INTRODUÇÃO
	A corrosão é a ação destrutiva que o meio exerce sobre um material, dando origem a problemas técnicos e económicos graves. Esse problema é comumente encontrado na indústria química. Para minimizar os efeitos da corrosão, é possível utilizar técnicas anticorrosivas,
como as proteções anódicas e catódicas, os inibidores de corrosão e os revestimentos.
Segundo a literatura, muitos meios inorgânicos, são extremamentes corrosivos e afetam o material. Diversos parâmetros são considerados para avaliação da corrosividade de meios inorgânicos, dentre eles a condutividade e o pH (VALERIA, Fabiana). A princípio, atribui-se uma característica de que a corrosividade está associada a meios com pH baixo. No entanto, estudos mostram que o pH elevado é também extremamente agressivo ao material. Vale ressaltar, que a corrosão pode ser localizada ou uniforme, de acordo com o meio onde o material se encontra exposto. 
Com intuito de analisar os efeitos de diferente meios inorgânicos em placas de aço-carbono, material metálico de maior aplicação prática industrial, foi realizado o experimento em questão. 
	No experimento em questão, os meios utilizados foram: Hipoclorito de sódio (alto pH)
Ácido sulfúrico 0,1N (baixo pH), Coca-Cola (baixo pH). O material usado, aço-carbono, foi previamente jateado e expostos ao meio com auxílio de um nylon.
 
2. RESULTADOS E DISCUSSÃO 
	Previamente, as dimensões das placas de aço, corpos-de-prova, foram medidas e a massa mensurada por meio de uma balança analítica de alta precisão. Os resultado encontram-se na tabela abaixo: 
Tabela 1. Dados coletados dos corpos-de-prova antes do experimento.
	Corpo
	Massa inicial (g)
	Comprimento (C) (mm)
	Largura (L) (mm)
	Espessura (E) (mm)
	Diâmetro (D) (mm)
	Q8 (2)
	9,4409
	69,95
	10,31
	1,74
	2,08
	D3 (1)
	9,6637
	70,34
	10,37
	1,67
	2,06
	7 (2)
	10,9074
	69,39
	10,75
	1,94
	1,72
	4 (1)
	11,0876
	70,11
	10,72
	1,99
	1,76
	L1 (3)
	9,0461
	70,15
	10,31
	1,40
	2,51
	X (3)
	11,0789
	69,44
	10,81
	2,01
	1,96
Três tubos, cada qual com seu respectivo meio, foram separados e duas placas foram imersas em cada tubo, de acordo com a tabela a seguir, vale ressaltar que o pH de cada meio foi medido.
Tabela 2. Corpos-de-prova e respectivos meios.
	Corpo
	Meio Inorgânico
	pH
	Q8 (2)
	Água Sanitária 
	12,53
	D3 (1)
	Coca-Cola
	2,45
	7 (2)
	Água Sanitária 
	12,53
	4 (1)
	Coca-Cola
	2,45
	L1 (3)
	Ácido sulfúrico 
	1,26
	X (3)
	Ácido sulfúrico 
	1,26
	Após uma semana, os corpos foram retirados, observou-se a formação de um depósito amarelo/acastanhado, principalmente, nas placas imersas no tubo contendo água sanitária, forte indício que tal meio seja bastante corrosivo. 
Figura 1. Corpos-de-prova e respectivos meios após uma semana à esquerda, zoom no tubo contendo água sanitária à esquerda. 
Em seguida o processo de decapagem química foi realizado. A decapagem é um procedimento que tem como objetivo remover produtos sobre uma superfície metálica. O tempo necessário para a decapagem resulta das reações químicas que ocorreram durante o processo.
 A solução usada para realizar o procedimento foi HCl 10%, uma a placa de cada meio foi imersa em solução e deixada por 5 segundos, após lavada, seca e pesada. O procedimento se repetiu até se obter massa constante. 
Abaixo são encontrados os gráficos de massa vs tempo, utilizados para exemplificar a determinação do tempo ideal. 
O CP4 imerso em Coca-Cola atingiu massa constante após 30s, logo o tempo ideal para a decapagem do mesmo é 30s. 
Gráfico 1. Massa vs tempo corpo 4.
O CPX imerso em ácido sulfúrico teve sua massa estabilizada em 20 s, tendo assim, dentre os meios, o menor tempo de decapagem. 
Gráfico 2. Massa vs tempo corpo X.
Já o CPQ8 imerso em água sanitária, teve sua massa estabilizada após 50s. Sendo, portanto, o maior tempo de decapagem.
Gráfico 3. Massa vs tempo corpo Q8.
Uma vez realizado o procedimento de decapagem para todas as placas, os resultados obtidos se encontra disponível a baixo. 
Tabela 3. Resultados da decapagem química.
	Corpo de prova
	Peso após a decapagem(g)
	Tempo (S)
	Q8 (2)
	8,9591
	50
	D3 (1)
	9,6321
	20
	7 (2)
	10,4672 
	50
	4 (1)
	11,0591
	30
	L1 (3)
	8,9491
	30
	X (3)
	10,9972
	20
	
Com os resultados obtidos após a decapagem, as informações sobre as placas e dados do experimento, conseguimos encontrar a taxa de corrosão. 
Tabela 4. Resultados para cálculo da taxa.
	Corpo de prova
	Variação
de massa (g)
	Área do CP (cm2)
	Tempo (h)
	Taxa de Corrosão (mm/ano)
	Q8 (2)
	0,4817
	17,2624
	168
	1,8654
	D3 (1)
	0,031
	17,3256
	168
	0,1196
	7 (2)
	0,4402
	18,0890
	168
	1,6268
	4 (1)
	0,0285
	18,3099
	168
	0,1040
	L1 (3)
	0,0970
	16,7284
	168
	0,3876
	X (3)
	0,0817
	18,3024
	168
	0,2984
A taxa de corrosão foi calculada com auxílio da seguinte equação: 
onde:
k = 87.600
= minicial - mfinal
A = área do CP
Paço = 7,8 g/cm3
	Sendo a área dada pela seguinte expressão:
3.CONCLUSÃO
	Analisando os resultados, conclui-se que a água sanitária é o meio mais corrosivo, como era esperado, tendo em vista o aspecto do CP após o experimento. A corrosividade da Coca-cola é a menor dentre os meios.
	Com base na classificação NACE RP-07-75 taxa de corrosão acima de 0,25 é considerada severa, portanto, tanto o ácido sulfúrico quanto a água sanitária se enquadram nesse quesito. Já a coca-cola pode ser classificada como moderada. 
Tabela 5. Classificação NACE RP-75-70.
	TAXA DE CORROSÃO (mm/ano)
	Classificação NACE RP-75-70
	< 0,025
	BAIXA
	0,025 a 0,12
	MODERADA
	0.13 a 0,25
	ALTA
	> 0,25
	SEVERA
	O tempo ideal de decapagem deve ser respeitado, visando evitar que a solução de HCl ataque a placa. Percebe-se que o maior tempo de decapagem está relacionado a maior corrosidade. No entanto, para a coca-cola e o ácido sulfúrico esse padrão não se repetiu. 
	
4.REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
ATKINS, Peter. Princípios de química: questionando a vida moderna e o meio ambiente / Peter Atkins, Loretta Jones ; tradução Ricardo Bicca de Alencastro. - 3. Ed. – Porto Alegre: Bookman, 2006. 564,565pp.
FONSECA, Fabiana. Apostila Processos Inorgânicos experimental . 2019/1.