Corrosão

Corrosão de metaisProtecção contra a corrosão

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Corrosão de metais

A oxidação dos metais pela acção conjunta de diversas substâncias existentes no meio ambiente, em especial os ácidos e o oxigénio, é vulgarmente conhecida por corrosão.

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Oxidação de metais por ácidos

A corrosão do ferro e mais alguns metais pelos ácidos é uma reacção de oxidação-redução, em que o redutor é o metal e o oxidante é o H3O+ (aq).

A chuva ácida é, como se referiu anteriormente, capaz de corroer o ferro, causando prejuízos incalculáveis em muitas estruturas metálicas e objectos feitos em ferro.

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Se, por exemplo, se mergulha um prego (de ferro) num gobelé contendo uma solução de ácido sulfúrico 1:2 (1 parte de H2SO4 concentrado e 2 partes de água), começam-se a formar, imediatamente, pequenas bolhas à superfície do prego e este vai sendo gradualmente corroído.

As bolhas que se formam são de hidrogénio e o ferro está a ser corroído, porque se está a transformar em catião ferro(II).

Fe (s) + 2 H3O+ (aq) Fe2+ (aq) + H2 (g)+ 2 H2O (l)

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A formação de ferrugem

Embora a corrosão do ferro seja um fenómeno electroquímico complicado, pode ser explicada de uma forma simplificada como um processo que ocorre em duas fases.

O enferrujamento, um outro exemplo de corrosão, é a forma mais vulgar de corrosão do ferro e das suas ligas.

Sob o ponto de vista químico, a ferrugem é o óxido de ferro(III) hidratado, Fe2O3.xH2O, um composto que só se forma se também existir água.

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Numa primeira fase, o oxigénio oxida o ferro a catião ferro(II), em especial se o meio for ácido; numa segunda fase, o catião ferro(II) é oxidado a catião ferro(III):

1.° Fase: 2 Fe (s) + O2 (g) + 4 H3O

+ (aq) 2 Fe2+ (aq) + 6 H2O (l)

2.° Fase:4 Fe2+ (aq) + O2 (g) + 12 H2O (l) 2 Fe2O3 (s) + 8 H3O

+ (aq)

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A ferrugem, em vez de ficar agarrada ao ferro, solta-se, deixando uma nova porção de ferro livre para ser oxidada.

É por isso que basta uma pequena picada de ferrugem para que o enferrujamento se expanda rapidamente.

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Formas de evitar ou minorar a corrosão de metais

Há muitos aspectos negativos associados à corrosão, como, por exemplo, o mau aspecto das peças corroídas, o enfraquecimento das estruturas metálicas corroídas, que pode originar problemas de segurança, os elevados custos e, por vezes, as dificuldades associadas à substituição das partes corroídas.

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RevestimentosRevestimentosComo na maioria dos processos de corrosão é preciso que haja contacto do metal com água e oxigénio, um método eficaz de diminuir a corrosão consiste na aplicação de revestimentos que impeçam esse contacto.

Por exemplo, a pintura dos automóveis, para além de melhorar o aspecto, evita a formação de ferrugem.

Contudo é preciso muito cuidado: se houver um pequeno dano na pintura, a corrosão pode começar nesse local e alastrar por baixo da própria tinta, só sendo detectada quando os danos já são muito grandes. 9

GalvanizaçãoGalvanizaçãoA galvanização é um processo electroquímico em que se faz o revestimento da peça a proteger com uma fina camada de um metal, em geral o zinco.

Como o zinco é um redutor relativamente forte, é atacado pelo oxigénio atmosférico e acaba por se transformar em carbonato de zinco, um sólido muito estável que forma uma película que recobre o próprio zinco, de uma forma idêntica à da protecção anódica.

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Protecção anódicaProtecção anódicaNa protecção anódica o metal é intencionalmente oxidado, em condições cuidadosamente controladas, para que se forme uma camada fina e aderente de óxido na sua superfície.

É o caso do estanho, do magnésio e do alumínio, que em contacto com o ar ficam cobertos com uma camada dos próprios óxidos, insolúveis em água e aderentes à superfície do metal, funcionando como uma película protectora que impede a corrosão.

Por exemplo, no caso do alumínio:4 Al (s) + 3 O2 (g) 2 Al2O3 (s)

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Protecção catódicaProtecção catódicaNeste tipo de procedimento, a protecção é feita por outro metal, que seja mais facilmente corrosível que o metal que se quer proteger, isto é, um metal que seja mais redutor.

Por exemplo, no caso de se querer evitar a corrosão de um tubo de ferro, pode-se colocar um fio de zinco ao longo do tubo e em contacto com ele. Como o zinco é um redutor mais forte do que o ferro, se surgirem condições oxidantes que propiciem a corrosão (humidade, acidez, oxigénio), é o fio de zinco que é corroído e não o tubo de ferro.

A protecção catódica é muito utilizada para a protecção de tubagens, recipientes diversos e tanques de navios.

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