Fisico Quimica 2020 corrosao

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Índice 
Introdução	3
Conceito de corrosão	5
Tipos de corrosão	6
Corrosão por concentração iónica diferencial	6
Corrosão galvânica	6
Corrosão sob tensão	7
Corrosão selectiva	7
Corrosão-erosão	7
Formas de corrosão	8
Corrosão por placas	8
Corrosão alveolar	8
Corrosão por pite	9
Corrosão intergranular ou intercristalina	9
Corrosão transgranular ou transcristalina	9
Medidas de mitigação de corrosão	9
Inibidores de corrosão	14
Tipos de inibidor	14
Inibidores anódicos	14
Inibidores catódicos	14
Inibidores de adsorção	14
Conclusão	16
Referências bibliográficas	17
	
Introdução 
Nem todas as reacções redox, ou seja, de oxidação e de redução são vantajosas. Existem algumas reacções que são bastante prejudiciais, é o caso das reacções que envolvem a corrosão dos metais.
Objectivo geral 
· Compreender o impacto da corrosão no ambiente
Objectivos específicos 
· Conceituar a corrosãoꓼ
· Caracterizar os tipos de corrosão.
· Descrever as medidas de mitigação da corrosão.
· Citar as formas de corrosão
· Conceituar e mencionar os tipos de inibidores de corrosão. 
 Embora a corrosão tenha um conceito químico empregado no quotidiano e que comummente é muito restrito e associado apenas aos metais, ela é um fenómeno muito mais amplo e também pode ocorrer com materiais não metálicos. Este processo está presente em diferentes situações e sempre associado à redução da vida útil de um determinado bem.
A corrosão é um processo natural e resulta da inerente tendência dos metais reverterem para sua forma mais estável, normalmente óxidos. A maioria dos metais é encontrada na natureza na forma de compostos estáveis denominados minérios. E durante o processo de extracção e refino, é adicionada uma quantidade de energia ao minério para extrair o metal nele contido. É esta energia que possibilita o aparecimento de forças capazes de reverter o metal a sua forma primitiva de composto mais estável. A corrosão pode ocorrer por acção química e por associação de esforços mecânicos. Desta forma se torna evidente que garantir a existência de excelentes condições técnicas estruturais por muitos anos é um dos maiores desafios quando se trata de corrosão, ainda mais ligada ao sector naval que é responsável em produzir uma imensa estrutura denominada navio que fica sempre em exposição à água do mar que é um elemento com alta acção corrosiva.
Em termos metodológicos o trabalho apresenta a seguinte estruturaꓽ introdução, desenvolvimento, conclusão e referencias bibliográficasꓼ e no que concerne a metodologia para a elaboração deste trabalho usou-se método bibliográfico que consistiu na leitura de varias obras literárias, assim como leitura de vários artigos. 
Conceito de corrosão 
De acordo com Atkins e Jones (2012) afirma que corrosão é a oxidação indesejada de um metal. Em parte ela reduz a vida útil de produtos metálicos, como automóveis, pontes, e a substituição do metal corroído tem um custo de milhões de dólares anualmente. A corrosão é um processo electroquímico e a série electroquímica nos da uma indicação da porque a corrosão ocorre e como ela pode ser impedida.
Sem margem de dúvidas que para além do ar húmido o potencial responsável pela corrosão é a água. Uma meia reacção que deve-se considerar é a seguinteꓼ
A corrosão consiste na deterioração dos materiais pela acção química ou electroquímica do meio, podendo estar ou não associado a esforços mecânicos. 
Ao se considerar o emprego de materiais na construção de equipamentos ou instalações é necessário que estes resistam à acção de diferentes meios corrosivo, além de apresentar propriedades mecânicas suficientemente boas e características de fabricação adequadas. 
A corrosão pode incidir sobre diversos tipos de materiais, sejam metálicos como os aços e ligas de cobre, ou não metálicos, como plásticos, cerâmicas ou concreto. A ênfase aqui descrita será sobre a corrosão dos materiais metálicos, denominada corrosão metálica. 
Dependendo do tipo de acção do meio corrosivo sobre o material, os processos corrosivos podem ser classificados em dois grandes grupos, abrangendo todos os casos de deterioração por corrosão: Corrosão Electroquímica e Corrosão Química. 
Os processos de corrosão electroquímica são os mais frequentes na natureza e se caracterizam basicamente por: 
· Necessariamente na presença de água no estado líquido. 
· Temperatura abaixo do ponto de orvalho da água, sendo a grande maioria na temperatura ambiente. 
· Formação de uma pilha ou célula de corrosão, com a circulação de elétrons na superfície metálica. 
Em face da necessidade do electrólito conter água líquida, a corrosão electroquímica é também denominada corrosão em meio aquoso.
 Nos processos de corrosão, os metais reagem com substâncias não metálicos presentes no meio, como por exemplo O2, S, H2S, CO2 entre outros, produzindo compostos semelhantes aos encontrados na natureza, dos quais foram extraídos. Dessa forma pode-se interpretar que a corrosão corresponde ao inverso do processo metalúrgico.
Tipos de corrosão 
A corrosão por processos electroquímicos apresenta mecanismos idênticos sempre constituídos por regiões nas quais há a formação de ânodos e cátodos, entre as quais há a circulação de electrões e no meio a circulação de iões. Mas a perda de massa do material e a maneira pela qual se dá seu ataque se processará de diferentes maneiras e evoluções.
Listam-se aqui diversos tipos de corrosão e seus específicos mecanismos, abordando-se as características do ataque corrosivo e as formas de desgaste.
Corrosão por concentração iónica diferencial	
A corrosão por concentração molecular diferencial ocorre quando no electrólito com o qual o metal está em contacto apresentam-se diferenças de concentração de iões do metal ou ainda outro catião ou anião que propicie a corrosão, como o Na+ e outros iões alcalinos ou ainda sulfatos, por exemplo, consequentemente propiciando a partir de um primeiro ataque, a variação de catiões do metal. Este diferencial propiciará a formação de pilhas através da presença de diferentes potenciais electroquímicos das áreas de maior e menor concentração, que funcionarão respectivamente como cátodo e como ânodo.
Corrosão galvânica	
O contacto eléctrico entre materiais diferentes resulta no processo corrosivo conhecido como corrosão galvânica. A intensidade deste tipo de corrosão será proporcional à distância entre os valores dos materiais envolvidos na tabela de potenciais electroquímicos, em outras palavras, na "nobreza" dos materiais. Exerce influência neste tipo de corrosão a proporcionalidade entre as áreas anódica e catódica. Tal proporção deverá ser maior possível com vistas a se obter a mínima corrosão na área anódica aliada a sua uniformidade.
A presença de iões metálicos no electrólito é um factor importante nesta corrosão. No caso de os iões no electrólito serem mais catódicos que os materiais com os quais possam ter contacto, haverá corrosão devido a reacções de troca entre o metal e os catiões dissolvidos, com consequente oxidação do metal da estrutura em questão. A reacção que resulta na corrosão do ferro da liga ferrosa (o qual é oxidado) e a deposição (por redução) do cobre.
Como um exemplo a reacção de solução de sulfato de cobre (II) com uma liga ferrosa:
Fe + CuSO4 → Fe + Cu2+ + SO42- → Fe2+ + SO42- + Cu ↘
Como uma reacção na qual seja o cobre o metal corroído, pode-se citar a similar reacção do nitrato de prata em solução com uma liga de cobre metálico:
Cu + 2 AgNO3 → Cu + 2 Ag+ + 2 NO3- → Cu2+ + 2 NO3- + Ag ↘
Corrosão sob tensão	
O desenvolvimento da corrosão sob tensão exige a presença simultânea de tensões de tracção e factores ambientais específicos. Isso é incomum nas atmosferas internas de um edifício. As tensões não necessitam ser muito altas em relação ao limite de escoamento do material e pode ser devidas a carga e/ ou efeitos residuais dos processos de fabricação tais como soldagem ou dobramento. Devem ser tomados cuidados quando os componentes de aço inoxidável com tensões residuais elevadas (por ex. devido ao trabalho a frio) são usados em ambientesricos em cloretos (por ex. piscinas cobertas, marinho, plataforma marítima)	
Corrosão selectiva	
É chamada de corrosão selectiva ao conjunto de processos corrosivos que haja a formação de um par galvânico produzido pela diferença significativa entre a nobreza de dois elementos constituintes de uma liga metálica. Neste tipo de corrosão são característicos a corrosão grafítica e a corrosão por deszincificação.
Corrosão-erosão	
Define-se erosão neste caso como o desgaste mecânico de uma substância sólida, no caso o material de componentes ou condutores de um sistema causado pela abrasão superficial de uma substância sólida, pura ou em suspensão num fluido, seja ele líquido ou gasoso. São casos comuns e frequentes deste tipo de acção:
· No deslocamento de materiais sólidos, de qualquer granulometria, como rochas britadas, minérios ou produtos industriais diversos, como o cimento.
· No deslocamento de um líquido contendo um sólido em suspensão, como as lamas de produção de minérios.
· No deslocamento de gases contendo partículas líquidas ou sólidas, como no caso de cinzas abrasivas resultantes da queima de carvão mineral juntamente com os gases de exaustão da combustão de usinas termoeléctricas.
A acção erosiva ocorre normalmente no caso de líquidos e gases, em tubulações, em permutadores de calor, em pás de turbinas, em parafusos de bombas de Arquimedes, etc. O desgaste superficial causado pela erosão é capaz de destruir, ainda que pontualmente, a princípio, as camadas protectoras (passivas) formadas pelos próprios produtos de corrosão, ocasionando a formação de pilhas activa-passiva. Por outro caminho, o processo corrosivo leva à produção de películas de produtos de corrosão, que são passivadoras da superfície, mas tais camadas são removidas continuamente pelo processo erosivo, levando ao contínuo desgaste pelas duas vias do material. Assim, quando associado com o processo erosivo, mais intenso se torna o processo corrosivo, tendo como somatório um desgaste maior que se apenas estivesse em acção o processo corrosivo ou o erosivo.
 Formas de corrosão 
Corrosão quanto a geometria do ataque, aparência da superfície corroída e como o desgaste se processa no tempo.
Corrosão por placas	
A corrosão por placas se dá quando os produtos da reacção de corrosão formam-se em placas que progressivamente se desprendem do volume do material. É comum em metais que formam películas protectoras a princípio, mas ao ganharem espessura pelo aumento do volume do produto de corrosão, estas causam fracturas, perdem aderência no material principal, desprendem-se e expõe novas massas de metal ao ataque.
Corrosão alveolar	
A corrosão alveolar ocorre quando a perda de volume provocado pela corrosão se dá sob forma mais localizada, com maior profundidade que a corrosão por placa e sem o desprendimento de material não corroído como a corrosão por placas, passando a formar crateras. Normalmente iniciam por corrosão por pite. São frequentes em metais que formam películas semi-protectoras ou quando o processo de corrosão se dá por depósito, como em casos de corrosão por aeração.
Corrosão por pite	
Aquela que sua profundidade é maior que seu diâmetro.
Corrosão intergranular ou intercristalina	
Quando o ataque se manifesta no contorno dos grãos, ocorre com mais frequência nos aços inoxidáveis austeníticos, quando sensitizados e expostos a meios corrosivos, porém ocorre também no alumínio, duralumínio, cobre e suas ligas, além de outros materiais.
Corrosão transgranular ou transcristalina	
Quando o fenómeno se manifesta sob a forma de trincas, que se propagam pelo interior dos grãos do material, como no caso da corrosão sob tensão dos aços inoxidáveis austeníticos, etc. Determinando meio de exposição processo que resulta na formação de produtos de corrosão e na libertação de energia. Na prática - Bombas, turbinas e vertedouros	
Na engenharia hidráulica e na engenharia mecânica é grande a preocupação com a cavitação, assim como com a abrasão das areias e demais sedimentos transportados pela água no interior de bombas e turbinas, sobretudo devido aos prejuízos que podem causar nas estações elevatórias e nas turbinas e ainda nos vertedores das usinas hidreléctricas.
Não se deve confundir o fenómeno químico da corrosão com os fenómenos físicos da cavitação e da abrasão, embora os efeitos visuais nas pás de bombas e de turbinas sejam parecidos, assim como nas superfícies de concreto dos canais dos vertedores.
Medidas de mitigação de corrosão 
A corrosão dos metais é um processo natural resultante, geralmente, de reacções de oxirredução ou corrosão electroquímica. Nesse processo, os metais sofrem desgastes por causa da acção de agentes naturais, como o gás oxigénio presente no ar.
Um exemplo de corrosão que ocorre no dia-a-dia é o processo de enferrujamento da palha-de-aço utilizada para lavar utensílios na cozinha. É comum observarmos que ela passa a apresentar uma cor avermelhada e se desfaça após um ou dois dias de uso. Para evitar a corrosão dos metais, foram criados métodos de protecção.
Como ocorre a corrosão?	
A corrosão é um processo de oxirredução, ou seja, um material (no caso, o metal) sofre oxidação (perde electrões), e o outro, redução (ganha electrões). Para sofrer oxidação, o metal deve apresentar um potencial de redução (Ered) menor que o material que entrou em contacto com ele.
Se o zinco, que possui Ered = -0,76 V, entrar em contacto com o ferro (Ered = -0,036 V), o ferro sofrerá oxidação, e o zinco sofrerá redução. Nesse caso, teríamos a corrosão do ferro. Veja as equações que representam os dois processos:
Oxidação: Fe → Fe+3 + 3e
Redução: Zn+2 + 2e → Zn
Assim, para saber qual material passará por oxidação ou redução, é necessário conhecer os potenciais de redução ou de oxidação de todos eles.
Imagem K: Fonte: Química 11a ed,Chang
Como ocorre a protecção do metal?
Para proteger um metal contra a corrosão, existem algumas técnicas úteis, a saber:
a) Pintura	
Cobrir a superfície metálica com uma camada de tinta para evitar o contacto do ar e da humidade com o metal. Esse tipo de procedimento é utilizado em carros, aviões, portões etc.
b) Plastificação
É o método de protecção de um metal no qual se utiliza um revestimento de polímero orgânico (plástico duro) para recobrir uma peça metálica. Esse tipo de procedimento é utilizado, por exemplo, em: tanque para armazenamento de água ou combustíveis; filtros de embarcações; válvulas para a condução de água potável.
c) Anodização
De acordo com Brown et all (2016), a anodização, também chamada de protecção por filme de óxido, é um processo de protecção de metais no qual um óxido (composto por átomos do próprio metal) é formado e recobre o metal, protegendo-o.
Um exemplo é a anodização do alumínio, na qual o metal alumínio é colocado em contacto com uma solução aquosa de hidróxido de sódio (NaOH), produzindo o óxido de alumínio (Al2O3, alumina) e água. A alumina recobre a peça de alumínio, protegendo-a. De acordo com as reacções de anodização do alumínio:
2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2O
2NaAlO2 + 3H2O →Al(OH)3 + NaOH
Al(OH)3→ Al2O3 + 3H2O
d) Galvanoplastia
A galvanoplastia é uma técnica que consiste em cobrir uma peça de metal com outro metal diferente por meio do processo da electrólise. Trata-se de uma técnica muito utilizada em:
· Revestimento com estanho de latas de ferro;
· Revestimento de chaves com níquel ou crómio;
· Revestimento de um anel de latão com ouro;
Protecção catódica
Segundo Chang e Goldsby (2013) alegam que a protecção catódica é um método de protecção de metais no qual um metal é colocado em contacto com aquele que se deseja proteger. É uma técnica muito utilizada para a protecção de metais em:
· Oleodutos (tubulação de grosso calibre);
· Navios (revestimento do casco do navio);
· Termoacumuladores (é um sistema de aquecimento da água, como o dos chuveiros eléctricos).
Inibidores de corrosão 
Um inibidor de corrosão é uma substância química ou composição de substâncias que sob determinadas condições, num meio que seja corrosivo, elimina ou pelo menosreduz significativamente o processo de corrosão.
Suas acções e eficiência dependem de diversos factores como:
· Causa da corrosão do ponto de vista físico-químico.
· Custo de utilização, pois em diversas situações é preferível deixar-se o processo de corrosão ocorrer.
· Mecanismos de acção e propriedades específicas do inibidor, consideradas suas compatibilidades com o processo e com o material.
· Processos possíveis para a adição do inibidor ao sistema e controle de sua dosagem e estado.
Tipos de inibidor 
Os inibidores de corrosão podem ser divididos em:
Inibidores anódicos	
Actuam no ânodo retardando ou impedindo as reacções que causam a corrosão. Reagem preferencialmente com o produto da corrosão, resultando numa camada aderente e insolúvel na superfície metálica.
OH-, CO32-, SiO44-, BO33-, + H2O → ácido + OH-
OH- + Metal n+ → M(OH)n (inibidor de corrosão)
Inibidores catódicos	
Actuam, por sua vez, reprimindo as reacções no cátodo. De maneira mais específica, actuam inibindo o processo catódico, impedindo a difusão do oxigénio e a condução de electrões.
Zn2+, Mg2+, Ni2+ + OH- → Zn(OH)2, Mg(OH)2, Ni(OH)2 (todos hidróxidos insolúveis.)
Inibidores de adsorção		
Funcionam como formadores de películas protectoras nas regiões catódicas e anódicas, interferindo nas reacções electroquímicas.
Alguns exemplos:
Aminas de ácidos graxos, utilizado na indústria petrolífera.
Derivados de aminas e amidas de ácidos graxos, utilizados em tubulações de transferência de gases e vapores, como o H2O, CO2 e H2S.
Octa, hexa e dioctadecilaminas, propiciam contra CO2 em linhas de transmissão de vapores condensados.
Conclusão 
A corrosão consiste na deterioração dos materiais pela acção química ou electroquímica do meio, podendo estar ou não associado a esforços mecânicos
Os metais raramente são encontrados no estado puro. Eles quase sempre são encontrados em combinação com um ou mais elementos não-metálicos presentes no ambiente. Minérios são, de modo geral, formas oxidadas do metal. Corrosão pode ser definida, de modo simples, como sendo a tendência espontânea do metal produzido e conformado de reverter ao seu estado original, de mais baixa energia livre. Uma outra definição, amplamente aceita, é a que afirma que corrosão é a deterioração de propriedades que ocorre quando um material reage com o ambiente.
A corrosão afecta a sociedade de várias maneiras: utilização de maiores coeficientes de segurança, necessidade de manutenção preventiva ( exemplo: pintura) e correctiva, utilização de materiais
A corrosão metálica é a transformação de um material ou liga metálica pela sua interacção química ou electroquímica num determinado meio de exposição, processo que resulta na formação de produtos de corrosão e na libertação de energia. Quase sempre, a corrosão metálica (por mecanismo electroquímico), está associada à exposição do metal num meio no qual existem moléculas de água, juntamente com o gás oxigénio ou iões de hidrogénio, num meio condutor
Referências bibliográficas
ATKINS, Peterꓼ JONES, Lorreta. Princípios de Química: Questionando a vida e o meio ambiente. 5a edição. Porto Alegre: Bookman,2012.
BROWN, Theodore L, et all. Químicaꓼ ciência central. 13a edição. São Paulo: pearson education do Brasil. 2016.
CHANG, Raymondꓼ GOLDSBY, Kenneth A. Química. 11a edição. Porto Alegre: AMGH,2013. 
http :∕∕1197, corrosão ─2019∕destruicaodemetais.