A EXPERIMENTO DE CORROSÃO

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Consideremos a reação de oxirredução simples: oxidação redução

Zn + CuSO4 → ZnSO4 + Cu

zero +2+6-2 +2+6-2 zero

Zn: aumenta o valor do nox, ou seja, está perdendo elétrons, então está ocorrendo uma oxidação.

Cu: diminue o valor do nox, ou seja, está ganhando elétrons, então está ocorrendo uma redução.

REAÇÃO DE OXIRREDUÇÃO

Barra de Zn

[pic 1]

Solução de CuSO4

Imediatamente notamos um depósito escuro sobre a superfície do Zinco. Este depósito consiste em partículas finamente divididas de cobre metálico e cresce formando uma camada esponjosa.

PILHA

Se uma barra de zinco for imersa em uma solução de sulfato de zinco e uma barra de cobre for imersa em uma solução de sulfato de cobre, estando as duas barras interligadas eletricamente mediante um fio, estaremos formando um dispositivo chamado Pilha. As barras de zinco e cobre são denominados eletrodos e fornecem a superfície na qual ocorrem as reações de oxidação e redução.

É denominado ânodo o eletrodo na qual ocorre a oxidação e cátodo o eletrodo na qual se realiza redução

[pic 2]

O voltímetro lê a diferença de potencial elétrico, ou tensão, entre os dois eletrodos, usualmente expresso em volts. Uma tensão positiva indica que a reação está acontecendo espontaneamente e a tensão negativa indica uma reação não espontânea. Ex: Cu + ZnSO4 → CuSO4 + Zn Neste caso o metal cobre não está sendo oxidado pelos íons zinco.

No estudo da corrosão as pilhas eletroquímicas são de grande importância. Como a pilha é formada pelo ânodo, cátodo, eletrólito e por um circuito metálico, ao retirarmos um destes componentes estaremos eliminando a pilha e consequentemente haverá a possibilidade de diminuirmos a corrosão.

FILA DE REATIVIDADE DOS METAIS

[pic 3]

A deterioração causada pela interação físico química entre o material e o seu meio operacional representa alterações prejudiciais tais como: desgaste, variações químicas ou modificações estruturais, tornando-o inadequado para o uso. No caso de um metal, ele é convertido a um estado não metálico, perdendo suas qualidades essenciais tais como resistência mecânica, elasticidade e ductibilidade.

Os problemas de corrosão ocorrem em diversas atividades: Nas indústrias químicas, petroquímicas, petrolíferas, navais (reatores, caldeiras, trocadores de calor, oleodutos, gasodutos, adutoras, píeres de atracação de embarcações, tanques de armazenamento de combustíveis,etc);

Na construção civil (viadutos, passarelas, pontes); Nos meios de transporte aéreos, ferroviários, metroviários, rodoviários, marítimos (aviões, trens, metrôs, automóveis, caminhões, ônibus, navios); Na medicina (ortopedia);

Nos meios de comunicação, nas redes de energia elétrica e telefonia (torres de transmissão, postes de iluminação, antenas radares,etc); Na odontologia (restaurações metálicas, aparelhos de prótese); Em obras de arte como monumentos e esculturas;

PERDAS ECONÔMICAS DEVIDO À CORROSÃO

As perdas econômicas que atingem essas atividades podem ser classificadas em: Perdas diretas: custos de substituição de peças ou equipamentos que sofreram corrosão e de manutenção dos processos de proteção; Perdas indiretas: paralisações acidentais para limpeza de equipamentos ou substituição de tubo corroído, perda de produto através de tubulação corroída, contaminação de produtos.

BENEFÍCIOS DA CORROSÃO

Em algumas situações os processos corrosivos são benéficos tais como: Oxidação de aços inoxidáveis, com formação de película protetora de óxido de cromo; Anodização do alumínio, ocorrendo formação de óxido de alumínio que protege e confere bom aspecto decorativo à peça; Fosfatização de peças metálicas para permitir melhor aderência de tintas;

Proteção catódica com anodos de sacrifício ou galvânicos para proteção do aço carbono usado em instalações submersas ou enterradas; Aspecto decorativo de monumentos e esculturas de bronze por meio de corrosão superficial com formação de pátinas constituídas de óxidos, sulfatos e seus básicos como carbono, cloreto e sulfato básico de cobre.

PROTEÇÃO CATÓDICA

Proteção catódica é um processo de controle contra a corrosão de metais (tubulações e estruturas). O princípio básico é tornar o elemento metálico a ser protegido em um cátodo e ligá-lo a um ânodo de sacrifício. Assim, há o direcionamento da corrente elétrica para o ânodo e a estrutura metálica é preservada.

PARTE EXPERIMENTAL

Experimentos de corrosão

1º Experimento:

→ Para tal experimento serão necessários três tubos de ensaio;

→ No primeiro tubo de ensaio adicione 2 ml de sulfato de cobre (0,5 M) e uma lamina de zinco. Aguarde 10 minutos, agite e observe.

→ No segundo tubo de ensaio adicione 2 ml de cloreto de sódio (0,5 M) e uma lamina de zinco. Aguarde 10 minutos, agite e observe.

→ No terceiro tubo de ensaio adicione 2 ml de nitrato de prata (2%) e uma lamina de zinco. Aguarde 10 minutos, agite e observe.

2º Experimento:

→ Para tal experimento serão necessários três tubos de ensaio;

→ No primeiro tubo de ensaio adicione 3 ml de hidróxido de sódio (0,5 M) e um pedaço de alumínio. Agitar e observar.

→ No segundo tubo de ensaio adicione 3 ml de hidróxido de sódio (0,5M) e um pedaço de lamina de zinco. Agitar e observar.

→ No terceiro tubo de ensaio adicione 3 ml de hidróxido de sódio (0,5 M) e um pedaço de ferro. Agitar e observar.