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Ciência dos materiais
Corrosão e proteção contra corrosão Processos de corrosão Por corrosão entende-se a perda de material da superfície de um metal como conseqüência da reação eletroquímica com substâncias do ambiente. Nisso os átomos metálicos se oxidam, formando compostos não metálicos. Este processo corresponde, contemplado termodinamicamente, à passagem de um estado ordenado cheio de energia para um estado menos ordenado, pobre em energia e por isso mais estável. Os processos de corrosão são sempre fases nos limites das fases, como por exemplo a oxidação de metais em gases quentes. Aqui se trata porém exclusivamente da corrosão na interfase metal/ aquosa, que em geral se chama corrosão eletroquímica. Ataque corrosivo Em todo ataque corrosivo têm lugar em principio duas reações diferentes: na parte anódica do processo, na qual o processo de corrosão é reconhecido imediatamente, o metal, por causa da diferença de potencial que se origina, passa ao estado oxidado perdendo um número equivalente de elétrons segundo a equação Me → Men+ + ne– Os íons metálicos formados podem dissolver-se nos eletrólitos ou precipitar-se sobre o metal depois de reagir com componentes do meio atacante. Esse processo parcial anódico só pode continuar enquanto os elétrons formados são consumidos em um segundo processo. Esse processo é uma reação parcial catódica. Em meios alcalinos ou neutros se reduz o oxigênio em íons hidroxil segundo a equação: O2 + 2 H2O + 4 e– → 4 OH– que, por sua parte podem reagir, por exemplo, com os íons metálicos, enquanto nos meios ácidos, os íons de hidrogênio se reduzem formando hidrogênio livre, que se desprende na forma de gás: 2 H+ + 2 e– → H2
A cada uma das reações parciais corresponde uma curva parcial corrente/tensão. A corrente total é a soma das duas correntes parciais Ia e Ik: Itotal = Ia + Ik Ambas as curvas parciais corrente/tensão se somam para formar a curva soma corrente/tensão. No caso de ausência de tensão externa, ou seja, com corrosão livre, o sistema assume o estado em que a corrente parcial anódica e a catódica se compensam exatamente: Ia = – Ik = Icorr Nesse caso a corrente parcial anódica se chama corrente de corrosão Icorr, enquanto o correspondente potencial no qual ocorre essa compensação das correntes parciais é chamado “potencial de corrosão livre” ou simplesmente “potencial de repouso” Ecorr. O potencial de repouso é um potencial misto, no qual não existe equilíbrio, posto que há transformação contínua segundo a equação geral a seguir: 4 4 O2 + 2 H2O + Me → Men+ + 4OH− n n Basicamente também ocorre o mesmo na corrosão por contato, porém nesse caso as condições são mais complicadas, posto que, além das duas curvas parciais corrente/tensão em cada um dos metais e Corrosão livre na interface metal/meio corrosivo. No meio corrosivo, oxigênio é reduzido no metal que sofre corrosão com formação simultânea dos produtos da corrosão.
Me2+
O2 Meio corrosivo OH
− Me 2e
Metal
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