Aplicações da Química Geral: Corrosão Industrial

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QUÍMICA GERAL 
AULA 6 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Prof. Marcos Baroncini Proença 
 
 
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CONVERSA INICIAL 
Nas aulas anteriores, vimos conceitos de química geral com algumas 
aplicações, desde átomo, tipos de ligações químicas com seus efeitos nas 
propriedades dos materiais de engenharia, tabela periódica, até estequiometria 
de reações químicas e eletroquímica. 
Nesta aula, vamos apresentar algumas aplicações da química geral, 
dentro de temas que você certamente encontrará em sua vida profissional e em 
discussões atuais. 
Os seguintes assuntos serão apresentados: 
1. Corrosão industrial. 
2. Combustão e combustíveis. 
3. Química ambiental. 
Bons estudos 
TEMA 1 – CORROSÃO INDUSTRIAL 
Segundo o boletim informativo da Associação Brasileira de Galvanização 
(ABGALVA) de 2017, cerca de 20% da produção mundial de ferro e aço é 
perdida com a corrosão. 
Neste mesmo boletim, foi comentado que um estudo da empresa norte-
americana CCTechnologies avaliou que de 1% a 5% do produto interno bruto 
(PIB) dos países industrializados são consumidos pela corrosão. 
Segundo o IBGE, o PIB do Brasil em 2017 foi de R$ 6,6 trilhões. Fazendo 
um cálculo pela média de 1% a 5% , ou seja, usando 3% do PIB por estimativa, 
só em 2017 foram gastos no Brasil R$ 198 bilhões em manutenções corretivas 
devido a corrosão. 
Medidas preventivas e preditivas de manutenção contra a corrosão 
podem levar a uma diminuição do valor consumido em até 25%, o que 
representaria em 2017 uma economia aos diversos setores industriais em torno 
de R$ 49,5 bilhões. Para medidas preventivas, é importante que o engenheiro 
responsável esteja atento à identificação dos tipos de corrosão e tenha noções 
de como pode preveni-las ou mesmo corrigir as condições que possam estar 
levando ao processo de corrosão identificado. 
 
 
 
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1.1 Definição e conceitos básicos de corrosão 
Podemos afirmar que a corrosão industrial é a degradação de estruturas, 
elementos de máquinas, equipamentos e tubulações feitos de materiais 
metálicos ou não metálicos, ocasionada por qualquer ação química, física ou 
físico-química originada por um processo industrial ou pela atmosfera à qual 
estejam sendo expostos. 
Para materiais metálicos, a corrosão nada mais é que o processo inverso 
ao metalúrgico. No processo metalúrgico, por aplicação de uma elevada energia, 
ocorre a redução do minério, separando o metal dos óxidos ou carbonatos 
ligados a ele, transformando-o em um metal puro. A elevada energia, na forma 
de altas temperaturas em fornos, é requerida por ser um processo que não é 
espontâneo. 
No processo corrosivo, oxigênio, gás carbônico e íons negativos 
presentes no meio se ligarão ao metal puro, fazendo com que este retorne à 
condição, principalmente, de óxido ou carbonato do metal, que precipitará para 
o meio ao qual estará exposto. Esse processo não requer aplicação de qualquer 
energia, uma vez que é espontâneo. 
Figura 1 – Representação comparativa entre processo metalúrgico e processo 
de corrosão 
 
 
 
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Citando como exemplo o ferro, temos que em seu estado de menor 
energia é encontrado nos minérios hematita (Fe2O3), magnetita (Fe3O4) e siderita 
(FeCO3). As reações de redução desses minérios são: 
• Hematita na presença de monóxido de carbono (CO): 
Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2 
• Magnetita na presença de monóxido de carbono (CO): 
Fe3O4 + CO 3 FeO + CO2 
FeO + CO Fe + CO2 
• Pirita por calcinação (830°C): 
FeCO3 FeO + CO2 
FeO + CO Fe + CO2 
As reações de corrosão ocorrem exatamente da forma inversa da 
metalurgia. Assim: 
• Ferro puro para hematita: 
2Fe + 3CO2 Fe2O3 + 3CO 
Os demais seguem o mesmo raciocínio. 
1.2 Custos da corrosão e identificação de suas formas 
Uma das principais razões para o crescimento do interesse na inibição da 
corrosão industrial está na minimização dos custos que representa para a 
indústria, o que, no mercado competitivo de hoje, representa muito em termos 
de competitividade. Com relação aos custos, a corrosão leva a custos diretos e 
indiretos. 
Como custos diretos, podemos citar substituição das peças ou 
equipamentos que sofreram corrosão, incluindo nesses custos a mão de obra e 
o consumo de insumos, os custos com afastamentos de funcionários por lesões 
ou intoxicações provocadas por danos às instalações industriais e os custos de 
manutenção dos processos de proteção através da reposição de anodos de 
sacrifício, recobrimento de pinturas industriais e manutenção de sistemas de 
proteção por corrente catódica. 
Como custos indiretos, podemos citar os custos relativos às paralisações 
não programadas para manutenção corretiva dos danos provocados por falhas 
 
 
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devido à corrosão, bem como o start das plantas produtivas, a perda ou o atraso 
na entrega de produtos, a reposição de funcionários no período de afastamento 
daqueles que sofreram afastamento por acidentes de trabalho, a perda na 
eficiência de equipamentos e bombas, as perdas por contaminação de insumos 
e produtos, as multas ambientais e outros. 
Além disso, a corrosão deve ser inibida, muitas vezes, não 
especificamente em função dos custos diretos ou indiretos a ela relacionados, 
mas pelos riscos à sociedade. Por exemplo, os danos provocados por corrosão 
podem levar a fraturas repentinas de partes críticas em meios de transportes 
como aviões, trens, automóveis, caminhões e navios, em obras civis como 
prédios, viadutos e pontes, causando desastres e perdas de vidas humanas. 
Também podem levar a problemas ou mesmo interrupção de fornecimento de 
água e energia elétrica ou ainda em sistemas de comunicação, gerando diversos 
transtornos à sociedade e, principalmente, podendo levar a desastres ecológicos 
muitas vezes de proporções irrecuperáveis. 
Figura 2 – Navio totalmente tomado pela corrosão em uma praia 
Assim, o engenheiro deve sempre estar atento aos problemas de 
corrosão, identificando o tipo de corrosão, tendo noção de sua severidade e das 
formas de inibir tal corrosão. Portanto, passaremos agora a identificação, 
severidade e formas de inibição. 
Existem nove tipos principais de corrosão que ocorrem frequentemente 
em processos industriais: corrosão superficial ou uniforme, corrosão por placas, 
alveolar e por pite, corrosão galvânica ou bimetálica, corrosão seletiva, corrosão 
por erosão e cavitação, corrosão sob tensão, corrosão microbiológica e corrosão 
por hidrogênio. 
 
 
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1.2.1 Corrosão superficial ou uniforme 
É a forma mais comum de corrosão. É normalmente originada pela reação 
química e/ou eletroquímica que ocorre uniformemente em toda a superfície de 
um metal exposta a um meio agressivo. O metal vai perdendo continuamente 
espessura de uma forma uniformemente distribuída ao longo de sua superfície. 
Normalmente é de baixa penetração e só afeta as propriedades de uma forma 
mais significativa em um tempo próximo ao da vida útil do equipamento ou da 
instalação industrial. 
Essa corrosão pode ser ou não acompanhada por outro tipo de corrosão, 
originada por produtos da reação do meio agressivo com a superfície exposta. 
A corrosão superficial pode ser inibida por seleção de materiais mais 
resistentes ao meio agressivo, pintura industrial, revestimento ou proteção 
catódica por anodo de sacrifício. 
Figura 3 – Corrosão superficial 
 
1.2.2 Corrosão por placas, alveolar e por pite 
Na medida em que a superfície de corrosão fica menor, por concentração 
da corrosão em regiões menores, por diferença nas composições químicas ou 
por tensões internas geradas por tratamentos térmicos ou processos de 
fabricação, a profundidade da corrosão vai aumentando, chegando ao ponto de 
perfurar a parede da chapa ou da tubulação. Assim, de uma forma decrescente 
com relação à superfície de corrosão e crescente sobre a profundidade de 
corrosão, teremos: 
• Corrosão em placas:não ocupa mais toda a extensão da superfície, mas 
ainda tem grande área de concentração e baixa profundidade. 
Figura 4 – Corrosão em placas na superfície interna de vaso de refinaria 
 
 
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• Corrosão alveolar: ocupa uma extensão pequena da superfície, 
produzindo sulcos mais profundos que o da corrosão em placas, de fundo 
arredondado, cujo diâmetro é maior que a profundidade. 
Figura 5 – Corrosão alveolar 
 
• Corrosão por pite: é a forma de corrosão mais agressiva e mais difícil de 
controlar. Sua identificação é muito trabalhosa e geralmente ocorre 
apenas em função da detecção de vazamentos em tubulações ou vasos. 
É de diâmetro de dimensões pontuais e profundidade que transpassa a 
espessura da chapa ou da parede da tubulação. É o tipo de corrosão que 
ocorre em aços inoxidáveis. 
 
 
 
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Figura 6 – Corrosão por pite 
 
A exemplo da corrosão superficial, essas corrosões podem ser inibidas 
por seleção de materiais mais adequados ao meio agressivo, pintura industrial, 
revestimento ou proteção catódica por anodo de sacrifício ou corrente impressa. 
1.2.3 Corrosão galvânica 
Este tipo de corrosão ocorre pela diferença de potencial de oxirredução 
que usualmente existe entre dois metais em um meio condutor. Se os dois metais 
forem colocados em contato, a diferença de potencial entre eles vai provocar um 
fluxo de elétrons entre o metal de menor eletroafinidade para o de maior 
eletroafinidade. O metal de maior eletroafinidade vai tornar-se anódico, agindo 
como o catodo de uma célula eletroquímica, sendo que o de menor 
eletroafinidade se tornará catódico, agindo como anodo da pilha. O catodo 
sofrerá uma mínima corrosão, e o anodo, a máxima corrosão. Assim, haverá 
uma deterioração acelerada do metal de menor eletroafinidade. 
Figura 7 – Corrosão galvânica acelerada de arruela e chapa por contato com 
parafuso de maior eletroafinidade 
 
 
 
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Também pode ocorrer em frestas ou por aeração diferencial em tanques 
ou em tubulações submersas. No primeiro caso, pode haver uma concentração 
de eletrólitos nas frestas e, por condensação e umidade, gerar uma pilha 
eletroquímica. No segundo caso, é a diferença de concentração de oxigênio que 
gera a pilha eletroquímica. 
Figura 8 – Corrosão em fresta 
 
1.2.4 Corrosão seletiva 
É um tipo de corrosão localizada, na qual regiões ou componentes de ligas 
metálicas são atacados. Os tipos mais comuns são: corrosão intergranular 
(sensitização), corrosão em zonas termicamente afetadas, descarbonetação em 
aços comuns e dezincificação de latões. 
É um processo caracterizado pela formação de áreas de precipitação de 
elementos de liga em defeitos da estrutura cristalina dos metais, principalmente 
após processos de soldagem, formando áreas anódicas que sofrem corrosão 
preferencial do meio agressivo, provocando a precipitação desses elementos de 
liga e a formação de áreas de corrosão localizada. 
Pode-se controlar essa corrosão por tratamentos térmicos que permitam 
uma difusão dos elementos de liga, de tal forma que fiquem o mais 
uniformemente distribuídos possível. A seleção mais adequada da liga metálica 
também evita esse tipo de corrosão. 
 
 
 
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Figura 9 – Corrosão em zona termicamente afetada 
Figura 10 – Sensitização 
Figura 11 – Dezincificação 
 
Fonte: Berkeley Research Company. 
Figura 12 – Descarbonetação 
 
Fonte: Belzona. 
 
 
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1.2.5 Corrosão por erosão e cavitação 
Corrosão dita por erosão é a aceleração da deterioração de um metal 
devido à abrasão de um fluído agressivo. Também está associada ao desgaste 
provocado em paredes de vasos e em dutos de transporte de sólidos. 
Em muitos casos, as falhas decorrentes desse tipo de corrosão ocorrem 
em um curto espaço de tempo, em espacial para casos nos quais não foram 
previstos os efeitos de abrasão para regime de escoamento turbulento de fluidos, 
tendo sido realizados ensaios de deterioração apenas em condições de 
escoamento de fluidos em regime laminar. Esse tipo de corrosão ocorre bastante 
em indústrias de cimento. 
Também pode acontecer um tipo específico desse tipo de corrosão 
chamado de cavitação. A corrosão por cavitação ocorre principalmente em 
turbinas hidráulicas e hélices de bombas centrífugas. Seu mecanismo consiste 
na produção de bolhas de ar ou vapor que ficam aderidas nas paredes da 
superfície do material. Por diferença de pressão gerada por elevada velocidade 
de movimento do fluido ou da superfície do sólido, ocorrem colapsos nas bolhas, 
que implodem e geram uma onda de choque. A onda de choque vai fazer 
escavações na superfície dos sólidos, gerando cavidades. 
Pode-se diminuir o efeito desse tipo de corrosão pela seleção de materiais 
mais resistentes, por recobrimentos superficiais e por alterações em projetos 
visando diminuir a turbulência em escoamentos. 
Figura 13 – Corrosão por erosão 
Fonte: The Multimedia Corrosion Guide. 
 
 
 
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Figura 14 – Corrosão por cavitação 
 
Fonte: The Multimedia Corrosion Guide. 
1.2.6 Corrosão sob tensão 
É uma corrosão onde os efeitos da ação do meio agressivo e da fadiga 
por tensão são associados. É um dos tipos de corrosão mais incidentes 
principalmente em indústrias químicas e refinarias de petróleo. 
Normalmente, essa corrosão se inicia como corrosão química ou 
eletroquímica e, em função dos esforços mecânicos a que a superfície está 
exposta, gera microtrincas que se juntam e levam ao colapso da estrutura por 
fratura. As microtrincas ocorrem ao redor dos grãos de estrutura cristalina ou 
atravessam esses grãos. No caso de ser nos contornos, é chamada corrosão 
sob tensão intergranular; e, no caso de atravessar o grão, é chamada corrosão 
sob tensão transgranular. 
As consequências desse tipo de corrosão são frequentemente sérias, pois 
levam à ruptura de tubulações, vasos ou instalações. 
O método mais comum de se controlar esse tipo de corrosão é por 
proteção catódica e por inspeções contínuas por métodos não destrutivos, como 
por sensoriamento por UV e por potenciômetros. 
Figura 15 – Corrosão intergranular e transgranular 
 
 Intergranular 
 
 Transgranular 
 
 
 
 
 
 
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1.2.7 Corrosão microbiológica 
A corrosão ocorre quando os micro-organismos produzem substâncias 
corrosivas, originadas em seu processo digestivo, como ácidos, álcalis e 
sulfatos, que transformam um meio inerte em agressivo pela presença de ácidos 
ou álcalis. 
Está presente em equipamentos de digestão aeróbica e anaeróbica, bem 
como no solo, em dutos, vasos e equipamentos de indústrias de alimentos e 
outros. 
A eliminação do micro-organismo é difícil de ser conseguida em solos ou 
sistemas fechados, mesmo que se identifique bem o micro-organismo. 
O método mais comum de se controlar esse tipo de corrosão é inibindo a 
atividade metabólica do micro-organismo, modificando as características do 
meio de forma que se torne inóspito ao seu desenvolvimento, usando 
revestimento e através da seleção de material mais adequado. 
Figura 16 – Corrosão microbiológica 
 
Fonte: <http://www.bushman.cc/photos/Another_AST_Bacterial_Corrosion_Problem.jpg>. 
1.2.8 Corrosão por hidrogênio 
É um tipo de corrosão cada vez mais em evidência, em função do uso do 
hidrogênio como combustível em motores a combustão ou em células de 
combustível para motores elétricos. Esse tipo de corrosão já vem provocando 
danos em indústrias petrolíferas e químicas. 
É caracterizada por empolamentos, que levam a microfissuras e ao 
comprometimento das propriedades mecânicas dos equipamentos. 
O mecanismo dessa corrosão consiste na união de hidrogênio atômico a 
outro em um defeito de estrutura do material, gerando o hidrogênio molecular. A 
 
 
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molécula de hidrogênio é muito maior que um átomo de hidrogênio, o que a faz 
ficar presa na estrutura cristalina. Quanto mais moléculas de hidrogênio se 
juntam, maisaumenta a pressão localizada, que levará ao empolamento e, 
posteriormente, à trinca. 
O método mais comum de se controlar esse tipo de corrosão é por 
inibidores e controle de processos, pois geralmente o hidrogênio é gerado 
durante o próprio processamento, além de revestimento e seleção de materiais. 
Figura 17 – Empolamento e trinca por hidrogênio 
 
1.2.9 Corrosão filiforme e incrustração 
Corrosão filiforme é o tipo de corrosão que acontece em superfícies 
metálicas revestidas com tintas, por proteção com pintura industrial ou com 
recobrimento por deposição galvânica. Pequenas fissuras nas tintas fazem 
permear os agentes corrosivos que levam ao aparecimento de finos filamentos, 
não profundos, que se propagam em diferentes direções. 
A melhor forma de inibir essa corrosão é por inspeção e manutenção 
contínua da pintura industrial ou da deposição galvânica. 
Figura 18 – Corrosão filiforme 
 
 
 
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Fonte: David Scott. 
Incrustação ocorre pela concentração de sólidos que se formam no 
interior de tubulações ou equipamentos devido à precipitação de substâncias 
dissolvidas na água. É muito comum em caldeiras, tubulações de trocadores de 
calor e torres de resfriamento. Quanto maior é a temperatura, mais fácil é a 
precipitação e maior é o problema da incrustação. A incrustação pode levar ao 
estrangulamento da tubulação, impedindo a circulação de água ou vapor, 
podendo gerar pressões que levam à explosão de caldeiras. Também age como 
uma barreira isolante, reduzindo a eficiência dos trocadores de calor. 
Figura 19 – Corrosão por incrustação 
 
Fonte: Bryan Hose & Gasket. 
TEMA 2 – COMBUSTÃO E COMBUSTÍVEIS 
Combustíveis são sólidos, líquidos ou gases que reagem com o oxigênio 
gerando energia suficiente para aproveitamento industrial. Reações de 
combustão são reações químicas que envolvem a oxidação completa de um 
combustível gerando energia. Os principais elementos químicos que constituem 
um combustível são carbono (C) e hidrogênio (H), os quais reagem com 
oxigênio, formando gás carbônico (CO2) e água (H2O), respectivamente. 
A equação geral da combustão é: 
Combustível + comburente gás carbônico + água 
O comburente é o oxigênio. Repare que, para a reação de combustão 
acontecer, é necessário que se aplique energia ao sistema. 
Como já visto, temos combustíveis sólidos, líquidos e gasosos. Os 
combustíveis sólidos mais usados na indústria são o carvão mineral e o carvão 
 
 
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vegetal, mas cresce o uso de uma mistura de casca, cavacos, bagaço de cana 
e serragem de madeira, chamada de biomassa. 
2.1 Carvão 
O carvão é um combustível amplamente usado na indústria, 
principalmente siderúrgica, cuja composição é quase exclusivamente de carbono 
(C). É obtido por mineração, quando é o carvão mineral oriundo de processos 
geológicos, ou do processo de carbonização de madeira, normalmente pinho ou 
eucalipto. Cabe ressaltar aqui que o saldo no crédito de carbono para a geração 
de carvão vegetal é positivo. 
A reação de combustão do carbono é: 
Carvão + O2 CO2 + H2O 
Com relação ao carvão, devemos analisar os dois tipos usados 
industrialmente para geração de energia, que são o carvão mineral e o carvão 
vegetal. 
O carvão mineral é resultado do mesmo processo que gera o petróleo. 
Porém, neste caso, há uma absorção do líquido pelo solo poroso. Sob condições 
de pressão e temperatura, é formado em uma rocha em vez de líquido 
betuminoso. Assim, forma-se o carvão betuminoso, cuja composição principal é 
de cerca de 50% em massa de carvão (C), 6% de hidrogênio (H) e 44% de 
oxigênio (O). 
É usado como combustível em fornos de siderurgia, fábricas de cimento 
e termoelétricas, e também é usado na produção de explosivos. 
O calor específico liberado pela reação de combustão do carvão mineral 
é: 
Carvãomin + O2 CO2 + H2O cp = 32 kJ/kg 
O carvão vegetal é resultado do processo de carbonização da madeira 
em fornos de carvoarias. Nesses fornos, o ar quente é insuflado e promove a 
carbonização da madeira a aproximadamente 400 °C. 
No Brasil, representa aproximadamente 75% da quantidade de carvão 
usado nas siderúrgicas. 
Com relação aos problemas ambientais, o balanço de carbono na 
produção do carvão vegetal é positivo, pois as árvores plantadas para a 
produção absorvem a emissão de CO e de CO2 do processo de carbonização e 
 
 
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fixam o carbono no solo. Antigamente, havia problemas ambientais em função 
do uso de árvores nativas para a produção do carvão vegetal. Hoje, são 
plantadas árvores, principalmente pinus e eucalipto, para essa finalidade, sem 
comprometer a biota da região. 
O calor específico liberado na queima do carvão vegetal é: 
Carvãoveg + O2 CO2 + H2O cp = 34 kJ/kg 
2.2 Gasolina, diesel e querosene 
A gasolina é um combustível não renovável, composto basicamente de 
hidrocarbonetos que possuem de 6 a 10 átomos de carbono. Assim, a 
composição química da gasolina pode variar. Para o cálculo estequiométrico, é 
comum considerar que a gasolina tem oito átomos de carbono. É o combustível 
mais usado em veículos automotivos, por apresentar baixo ponto de combustão 
e elevada energia em sua queima. 
A qualidade da gasolina é medida pelo índice de octanagem ou índice de 
octanas, que é a medida de resistência à compressão na câmara de combustão. 
A resistência interfere na eficiência da câmara de combustão, pois uma baixa 
resistência leva a uma explosão prematura na câmara, diminuindo a energia 
gerada. Com relação à resistência, foi descoberto que o isoctano tem a maior, e 
o heptano tem a menor. Assim, é atribuído o valor 100 de índice de octanagem 
para o isoctano e 0 para o heptano. Portanto, uma gasolina com índice de 
octanagem 80 apresenta uma resistência à compressão equivalente a uma 
mistura de 80% de isoctano e 20% de heptano. 
Muito embora haja uma movimentação com relação a sua substituição, 
por ser um combustível não renovável derivado do petróleo, ainda vêm sendo 
encontradas jazidas de petróleo, como o pré-sal, que garantem uma boa 
sobrevida à gasolina. É efetivamente esse combustível que move toda a indústria 
petrolífera, o que o torna a maior fonte de renda das refinarias. 
O calor específico liberado na queima da gasolina é: 
2 C8H18 + 25 O2 16 CO2 + 18 H2O cp = 48 kJ/kg 
O querosene é também um combustível derivado do petróleo, e sua 
temperatura de obtenção na coluna de craqueamento catalítico do petróleo fica 
entre a da obtenção da gasolina e a de obtenção do diesel. É uma combinação 
complexa de hidrocarbonetos alifáticos, naftênicos e aromáticos e possui um 
 
 
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número de carbonos no intervalo de 9 a 16. Assim, é comum considerar para o 
cálculo estequiométrico que o querosene tem 13 átomos de carbono. 
Foi o primeiro produto da refinação do petróleo com valor comercial, pois 
era usado em iluminação pública e residencial em lamparinas, lampiões e 
arandelas. Hoje, seu grande uso é como combustível de aeronaves. 
O calor específico liberado na queima do querosene é: 
 C13H28 + 20 O2 13 CO2 + 14 H2O cp = 43 kJ/kg 
O diesel é um combustível não renovável derivado do petróleo, cuja 
característica principal é ter elevada compressibilidade. Além de sofrer explosão 
espontânea por compressão nas câmaras de combustão, é um combustível de 
alta taxa de compressão, o que resulta em uma elevada eficiência na conversão 
da energia da combustão na energia cinética que movimenta o pistão. A exemplo 
da gasolina e do querosene, também é formado por uma mistura complexa de 
hidrocarbonetos, com 15 a 18 átomos de carbono. Assim, o usual é considerar 
diesel com 17 carbonos para cálculos estequiométricos. 
Devido a sua alta na conversão da energia de combustão em energia 
cinética que movimenta o pistão, é usado em motores que exigem elevados 
torque e potência, como osde caminhões, ônibus, embarcações marítimas, 
locomotivas, máquinas de grande porte e também é usado em geradores de 
energia estacionários. 
Como o Brasil é um país cujo transporte de mercadorias é 
majoritariamente rodoviário, o diesel é o combustível mais usado, representando 
hoje aproximadamente 45% do consumo dos combustíveis derivados do 
petróleo. 
Atualmente, o diesel é classificado pela ANP (Agência Nacional do 
Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis) pelo seu teor de enxofre e por ter ou 
não adição de biodiesel. O diesel classificado como do tipo A não contém 
biodiesel em sua composição; o classificado como do tipo B possui biodiesel em 
sua composição. Ainda, além de A ou B, tem uma subclassificação em função 
do teor de enxofre: 
• Óleo diesel A S10 e B S10: possui teor de enxofre máximo de 10 mg/kg. 
• Óleo diesel A S500 e B S500: possui teor de enxofre máximo de 500 
mg/kg. 
 
 
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• Óleo diesel A S1800 e B S1800: possui teor de enxofre máximo de 1800 
mg/kg. 
O calor específico liberado na queima do querosene é: 
C15H32 + 23 O2 15 CO2 + 16 H2O cp = 51 kJ/kg 
2.3 Gás natural, GLP e hidrogênio 
Gás natural é uma substância composta cerca de 70% de metano (CH4), 
mas também de etano (C2H6) e com uma fração não maior que 2% de propano 
(C3H8). 
O gás natural pode ser encontrado dissolvido no petróleo ou sob a forma 
de uma capa de gás junto com petróleo. Neste caso, o gás é usado para manter 
a pressão do reservatório para facilitar a extração. 
Também é encontrado livre do óleo e da água no reservatório, extraído na 
forma de gás natural. 
É um gás inodoro e incolor, mas também mais leve que o ar. Assim, não 
é comercializado com aditivos para identificar vazamentos, pois rapidamente se 
dissipa para a atmosfera. 
O gás natural vem sendo usado para a geração de energia termelétrica e 
como combustível de fornos e caldeiras industriais. Além disso, pode ser usado 
na produção de plásticos, tintas, fibras sintéticas e borracha. Também vem 
sendo aproveitado como combustível veicular e distribuído em gasodutos para 
consumo em residências e no comércio. 
Para efeito de cálculo, assumimos que o gás natural é constituído 
basicamente de metano (CH4). 
Assim, o calor específico liberado na queima do gás natural é: 
 CH4 + O2 CO2 + 2 H2O cp = 49 kJ/kg 
O gás liquefeito de petróleo (GLP) é composto por butano (C4H10) e 
propano (C3H8) praticamente na mesma quantidade. Esse gás é tóxico e mais 
pesado que o ar. Assim, para sua comercialização, é adicionado um composto 
à base de enxofre, para ser identificado em casos de vazamento. O GLP pode 
ser produzido em refinarias pelo craqueamento catalítico do óleo bruto que 
chega a elas. Após produção pelo craqueamento, o GLP é armazenado em 
vasos de pressão denominados esferas de GLP. Das refinarias, segue por dutos 
 
 
20 
para as distribuidoras, onde é envasado na forma líquida em botijões na 
correspondente pressão de vapor. O tipo de botijão mais consumido no Brasil é 
o de 13 kgf de pressão. 
O calor específico liberado na queima do GLP é: 
2 C4H10 + 2 C3H8 + 23 O2 14 CO2 + 18 H2O cp = 47 kJ/kg 
O hidrogênio (H) é o mais abundante dos elementos químicos. Nas 
estrelas como o Sol, está presente na sua forma elementar. No nosso planeta, 
raramente se apresenta dessa forma, tendo sido produzido a partir do gás 
natural. Também pode ser obtido por meio da eletrólise da água e gerado em 
hidroelétricas. Vem sendo cada vez mais usado como combustível, diretamente 
em motores a combustão ou indiretamente em células de combustível. Tem 
ainda como principal uso a produção de amoníaco destinado à produção de 
fertilizantes. Na área aeroespacial, é usado como combustível de foguetes. 
Um dos principais problemas de seu uso está no armazenamento, pois 
gera deterioração denominada de dano por hidrogênio por sua solubilização nas 
estruturas metálicas. 
Há estudos para o retorno de seu uso em balões infláveis chamados 
dirigíveis, como os idealizados pelo conde alemão Ferdinand Von Zeppelin, 
sendo por isso conhecidos como zeppelins. Porém, o uso desses balões não 
seria para transporte comercial de passageiros, mas como cruzeiros de luxo, 
projeto idealizado pela empresa britânica Seymourpowell. 
O calor específico liberado na queima do hidrogênio é: 
2 H2 + O2 2 H2O cp = 142 kJ/kg 
2.4 Biomassa, álcool combustível, biodiesel e biogás 
A biomassa é obtida através de uma variedade de recursos renováveis, 
como plantas, madeira, resíduos agrícolas e até lixo. Hoje, podemos citar como 
suas maiores fontes os resíduos da indústria madeireira, envolvendo fábricas de 
painéis de compensados, de celulose e papel, de móveis e de carvão vegetal. A 
biomassa mais usada de resíduo da agroindústria é o bagaço de cana da 
indústria de açúcar e álcool. 
Seu principal uso é como combustível de caldeiras e secadores 
industriais, com crescente utilização na geração de energia por termoelétricas. 
 
 
21 
Para efeitos de estequiometria, é usual considerar a biomassa com a 
mesma composição da lenha, ou seja, composta de celulose, hemiceluloses e 
lignina. Assim, vai gerar a mesma energia na queima que a lenha. 
Portanto, o calor específico liberado na queima da biomassa é: 
2C6H10O5 + 2 C5H8O4 +2 C9H6-O2-H2O-OCH3 + 
87
2
O2 42 CO2 + 29H2O cp = 18 kJ/kg 
Celulose + hemicelulose + lignina + oxigênio gás carbônico + água 
Álcool combustível é um combustível renovável produzido 
majoritariamente a partir da cana-de-açúcar, mas também obtido da madeira, da 
beterraba, da batata e da mandioca. Seu uso é como combustível para veículos 
automotivos, e seu auge foi no período da crise do petróleo da década de 70. 
Com a queda no preço do barril de petróleo e o surgimento de outras formas de 
combustíveis e motores híbridos, seu uso vem sendo drasticamente diminuído. 
Há dois tipos de álcool combustível: o metanol e o etanol. 
O metanol (CH3OH) é um álcool combustível produzido pela destilação de 
componentes do carvão vegetal e no Brasil é usado principalmente para 
produção do biodiesel, participando da reação de transesterificação. Devido a 
sua grande toxicidade, deixou de ser usado como combustível para veículos 
automotivos e hoje é usado só para carros de corrida. 
O calor específico liberado na queima do metanol é: 
2CH3OH +3 O2 2CO2 + 4 H2O cp = 46 kJ/kg 
O etanol (CH3CH2OH) é um álcool combustível produzido pela destilação 
de componentes da cana-de-açúcar e também a partir de batata e beterraba. No 
Brasil, é usado principalmente como combustível ou é adicionado à gasolina para 
aumentar sua octanagem. 
O calor específico liberado na queima do etanol é: 
CH3CH2OH + 3O2 2CO2 + 3 H2O cp = 42 kJ/kg 
O biodiesel é um combustível renovável composto por ésteres de ácidos 
graxos, produzido a partir de óleos vegetais ou de gordura animal através de 
uma reação chamada de reação de transesterificação. Vem sendo cada vez mais 
usado no mundo em substituição ao diesel. No Brasil, é adicionado ao diesel 
usado pelos ônibus, caminhões, tratores e utilitários numa proporção de até 10% 
em volume desde março de 2018, e este percentual, a partir de 2019, poderá 
atingir até 15%. Sua fórmula química é complexa, pois depende dos ácidos 
 
 
22 
graxos que foram usados para sua obtenção. A energia que libera em sua 
combustão é muito próxima da energia liberada pelo diesel, e em alguns casos 
é até um pouco superior, pois apresenta em sua composição resíduo de metanol 
usado na reação de transesterificação, o que aumenta a octanagem. Assim, 
podemos considerar que o calor específico gerado por sua queima é de 
aproximadamente 51 kJ/kg. 
O biogás é um combustível renovável formado pela decomposição 
anaeróbica de matéria orgânica. É formado quase exclusivamente de gásmetano (CH4) e contém também, em proporções bem menores, o gás carbônico 
(CO2) e o gás sulfídrico (H2S). 
Sua produção ocorre naturalmente pela decomposição da matéria 
orgânica no solo, em aterros sanitários e em equipamentos de digestão 
especialmente construídos para esta finalidade, chamados de biodigestores. 
Para fins de cálculos estequiométricos, consideramos o biogás como 
constituído apenas por metano (CH4). Portanto, o calor liberado pela sua 
combustão é considerado igual ao do metano, ou seja, de 49 kJ/kg. 
TEMA 3 – QUÍMICA AMBIENTAL 
Química ambiental é a área da química que tem por objetivo conhecer 
todos os processos químicos que interferem na natureza, sejam espontâneos ou 
provocados por alguma interferência humana. É sabido que o aumento da 
população humana, junto com o contínuo avanço da tecnologia que gera 
aumento na produção de bens de consumo, vem tendo uma influência cada vez 
maior na química do meio ambiente. Assim, o engenheiro deve conhecer causas 
e efeitos ambientais das atividades industriais e de bens e serviços nas quais 
trabalha. 
Estudaremos aqui, então, o ciclo do carbono (C), o ciclo do nitrogênio (N), 
a chuva ácida, o efeito estufa e a influência do clorofluorcarboneto (CFC) na 
camada de ozônio da atmosfera. 
3.1 Ciclo do carbono 
O carbono está presente no meio ambiente pelo gás carbônico (CO2). O 
gás carbônico é produzido por reações de combustão, mas também pela 
 
 
23 
decomposição aeróbica de matéria orgânica e pela respiração de plantas e 
animais. 
No ciclo do carbono, o CO2 é absorvido pelas plantas clorofiladas e pelas 
bactérias quimiossintetizantes e utilizado para a formação de celulose e amido. 
Parte desse gás volta diretamente à atmosfera pela respiração da planta e parte 
pela combustão ou pela decomposição aeróbica da matéria orgânica. 
Figura 20 – Ciclo do carbono 
 
A vegetação, as florestas e as algas têm um papel fundamental nesse 
ciclo pela fixação do carbono (C) que promovem no solo. 
O desmatamento e a crescente emissão de CO2 por reações de 
combustão vêm gerando um desequilíbrio na concentração desse gás, que vem 
crescendo numa taxa média de 0,5% ao ano. Isto gera um desequilíbrio no seu 
ciclo, com sérias consequências para o ecossistema. 
3.2 Ciclo do nitrogênio 
O nitrogênio (N) constitui, estequiometricamente, 78% da nossa 
atmosfera. Seu ciclo ocorre em duas etapas: a primeira consiste na 
transformação do nitrogênio gasoso em amônia e nitrato, que são aproveitáveis 
pelos seres vivos. Essa fase é chamada de fixação e é executada por bactérias, 
que retiram o nitrogênio do ar e o transformam em produtos que podem ser 
aproveitados pelos metabolismos dos organismos vivos. A conversão do 
 
 
24 
nitrogênio em amônia, que é importante para a fertilização do solo, também 
ocorre por fungos. 
A segunda consiste na desnitrificação, também feita por bactérias, agora 
chamadas de desnitrificantes, que convertem os nitratos em nitrogênio, o qual 
volta para a atmosfera e fecha o ciclo. 
Figura 21 – Ciclo do nitrogênio 
 
3.3 Chuva ácida 
Atualmente, a chuva ácida é um dos grandes problemas ambientas 
enfrentados pelos países industrializados. Ela é formada a partir de uma grande 
concentração de poluentes, em especial o monóxido de nitrogênio (NO) e o 
dióxido de enxofre (SO2), que são despejados na atmosfera diariamente pela 
queima de combustíveis fósseis, como carvão mineral, diesel e gasolina. Esses 
poluentes, em contato com a água presente nas nuvens, geram ácidos, que 
precipitam para o solo provocando muitos danos ao ecossistema. Um dos danos 
mais graves é a poluição de fontes de água, por sua permeação no lençol 
freático. Hoje, principalmente para os países que compõem o BRICS (Brasil, 
Rússia, Índia, China e África do Sul), houve um aumento significativo nesse tipo 
de problema. 
 
 
25 
Figura 22 – Chuva ácida 
3.4 Efeito estufa 
O efeito estufa é imprescindível para manter a vida no planeta da forma 
que conhecemos. Gases como gás carbônico (CO2), monóxido de carbono (CO), 
metano (CH4) e outros, chamados gases do efeito estufa, absorvem parte da 
radiação infravermelha emitida pela superfície da Terra e irradiam uma fração da 
energia absorvida de volta para a superfície, mantendo nosso planeta com as 
temperaturas que conhecemos. Estima-se que sem este efeito teríamos 
temperaturas médias abaixo de 10 ºC negativos, ou seja, 30 °C abaixo do que 
temos hoje. 
O grande problema que vem ocorrendo é que as atividades do homem 
estão acarretando o aumento do efeito estufa. Hoje, afirma-se que a liberação 
de CO2 (dióxido de carbono) na atmosfera é o grande fator de aumento do efeito, 
levando ao chamado aquecimento global, com graves consequências para 
nossos ecossistemas. Estima-se que, diariamente, por queima de combustíveis 
fósseis, são enviados cerca de 6 milhões de toneladas de CO2 para a atmosfera. 
O metano (CH4) produzido por decomposição anaeróbica de matéria orgânica é 
o segundo maior responsável pelo efeito estufa. Demais gases, originados 
também através da poluição pelas fábricas, refinarias de petróleo e veículos 
automotivos, também contribuem para esse efeito. 
 
 
 
 
 
 
 
26 
Figura 23 – Efeito estufa 
 
FINALIZANDO 
Com os conhecimentos adquiridos nesta Aula 6 e nas aulas anteriores, 
você agora possui o entendimento da química geral e de algumas de suas 
aplicações. 
Esse conhecimento é de grande utilidade e será usado adiante nas 
disciplinas dos cursos de engenharia e na vida profissional. 
 
 
 
27 
REFERÊNCIAS 
ARAGÃO, M. J. História da química. Rio de Janeiro: Interciência, 2008. 
BELZONA. Disponível em: <http://khia.belzona.com>. 
BERKELEY RESEARCH COMPANY. Failure analysis case studies. Disponível 
em: <http://www.berkeleyrc.com/FAcasestudies.html>. Acesso em: 14 maio 
2018. 
BRYAN HOSE & GASKET. Pipe corrosion repair. Disponível em: 
<http://blog.bryanhose.com/pipe-corrosion-repair/>. Acesso em: 14 maio 2018. 
DAVID SCOTT. Degradation & surface engineering. Disponível em: 
<https://davidmjscott88.wordpress.com/corrosion-laboratory/component-
investigation/>. Acesso em: 14 maio 2018. 
GENTIL, V. Corrosão. 6. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2011. 
MAHAN, H.; BRUCE M.; MYERS, R. J. Química: um curso universitário. 
Tradução da 4. ed. São Paulo: Edgard Blücher, 1995. 
RUSSEL, J. B. Química geral. Vol. 1 e 2. 2. ed. São Paulo: McGraw-Hill do 
Brasil, 1994. 
THE MULTIMEDIA CORROSION GUIDE. Disponível em: 
<http://www.cdcorrosion.com/mode_corrosion/corrosion_erosion_gb.htm>. 
THEODORE l. B.; LEMAY JR., E. H.; BURSTEN, E. B. Química, a ciência 
central. 9. ed. São Paulo: Pearson, 2005. 
 
	Conversa inicial
	TEMA 1 – CORROSÃO INDUSTRIAL
	Segundo o boletim informativo da Associação Brasileira de Galvanização (ABGALVA) de 2017, cerca de 20% da produção mundial de ferro e aço é perdida com a corrosão.
	Neste mesmo boletim, foi comentado que um estudo da empresa norte-americana CCTechnologies avaliou que de 1% a 5% do produto interno bruto (PIB) dos países industrializados são consumidos pela corrosão.
	Segundo o IBGE, o PIB do Brasil em 2017 foi de R$ 6,6 trilhões. Fazendo um cálculo pela média de 1% a 5% , ou seja, usando 3% do PIB por estimativa, só em 2017 foram gastos no Brasil R$ 198 bilhões em manutenções corretivas devido a corrosão.
	Medidas preventivas e preditivas de manutenção contra a corrosão podem levar a uma diminuição do valor consumido em até 25%, o que representaria em 2017 uma economia aos diversos setores industriais em torno de R$ 49,5 bilhões. Para medidas preventiva...
	Podemos afirmar que a corrosão industrial é a degradação de estruturas, elementos de máquinas, equipamentos e tubulações feitos de materiais metálicos ou não metálicos, ocasionada por qualquer ação química, física ou físico-química originada por um pr...
	1.2 Custos da corrosão e identificação de suas formas
	1.2.1 Corrosão superficial ou uniforme
	1.2.2 Corrosão por placas,alveolar e por pite
	1.2.3 Corrosão galvânica
	1.2.4 Corrosão seletiva
	1.2.5 Corrosão por erosão e cavitação
	1.2.6 Corrosão sob tensão
	1.2.7 Corrosão microbiológica
	1.2.8 Corrosão por hidrogênio
	1.2.9 Corrosão filiforme e incrustração
	TEMA 2 – COMBUSTÃO E COMBUSTÍVEIS
	2.1 Carvão
	2.2 Gasolina, diesel e querosene
	2.3 Gás natural, GLP e hidrogênio
	2.4 Biomassa, álcool combustível, biodiesel e biogás
	TEMA 3 – QUÍMICA AMBIENTAL
	3.1 Ciclo do carbono
	3.2 Ciclo do nitrogênio
	3.3 Chuva ácida
	3.4 Efeito estufa
	FINALIZANDO
	REFERÊNCIAS