CORROSÃO
VELOCIDADE DE CORROSÃO
Causas da polarização
POLARIZAÇÃO ÔHMICA
POLARIZAÇÃO POR ATIVAÇÃO
A liberação de H2 no entorno do cátodo é denominada de polarização catódica
Os casos mais importantes dão aqueles em que há liberação de H2 em torno do cátodo ou do O2 no entorno do ânodo.
ocorre devido à sobre voltagem de gases no entorno dos eletrodos.
POLARIZAÇÃO POR CONCENTRAÇÃO
resulta do aumento de concentração de íons do metal em torno da área anódica (baixando o seu potencial de oxidação) e a diminuição de íons H+ no entorno da área catódica.
ocorre frequentemente em eletrólitos parados ou com pouco movimento
Quando as reações de corrosão são
Controlada pelo aumento de resistência de contato das áreas anódicas e catódicas -> controlada ohmicamente
Controladas por polarização nas áreas catódicas -> reação é controlada catodicamente e que o eletrodo está sob o efeito de uma polarização catódica.
Controladas por polarização as áreas anódicas -> reação de corrosão é controlada anodicamente e que o eletrodo está sob o efeito de uma polarização anódica.
Esse fenômeno promovem a aproximação dos potenciais das áreas anódicas e catódicas e produzem aumento na resistência ôhmica do circuito, limitando a velocidade do processo corrosivo.
Modificação do potencial de um eletrodo devido a variações de concentração, sobre voltagem de um gás e variação de resistência ôhmica.
MEIOS CORROSIVOS
Produtos Químicos
a pureza do metal, contato de metais dissimilares, natureza da superfície metálica, pureza do produto químico, concentração, temperatura e aeração são os fatores que influenciam o processo de corrosão
deterioração do material metálico do equipamento e contaminação do produto químico
Solo
Fatores que determinam a corrosividade do solo
contaminação por produtos químicos
Pouco corrosivo quando a hidrólise resultar em ácido fraco
Corrosivos quando a hidrólise resultar em ácido moderado
muito corrosivos quando a hidrólise resultar em um ácido forte
Presença de bactérias
Pouco corrosivo para os com fraca ação de bactérias.
Corrosivos para os que há média ação de bactérias
muitos corrosivos quando há forte ação de bactéria
Grau de aeração do solo
Poucos corrosivos para os compactados
Corrosivos de média permeabilidade
muito corrosivos quando são bastante permeáveis
pH do solo
pouco corrosivo = pH acima de 7
corrosivo = pH de 4 a 7
muito corrosivo = pH abaixo de 4
Resistividade elétrica
moderadamente corrosivo = acima de 30.000 ohm.cm
corrosivo = de 3000 ohm.cm a 30.000 ohm.cm
muito corrosivo = até 3000 ohm.com
A velocidade de corrosão no solo não é muito influenciada por pequenas variações na composição ou estrutura do material metálico, sendo mais influente a natureza do solo.
Águas Naturais
Água do mar: estas águas contêm umas quantidades apreciáveis de sais.
materiais metálicos em contato com a água tendem a sofrer corrosão
Atmosfera
Classificada em função do grau de umidade: seca, úmida e molhada.
Dependem dos fatores: umidade relativa, substâncias poluentes, temperatura e tempo de permanência do filme eletrolítico na superfície metálica.
PILHAS DE CORROSÃO
CORROSÃO ASSOCIADA AO ESCOAMENTO DE FLUIDOS
corrosão por turbulência: associado ao fluxo turbulento de um líquido, ocorre particularmente quando há redução na área de fluxo. O movimento turbulento proporciona o aparecimento de bolhas gasosas de ar, e o choque dessas bolhas na superfície metálica e o processo erosivo é denominado de impingimento.
corrosão com cavitação: desgaste provocado em uma superfície metálica devido a ondas de choque do líquido, oriundas do colapso de bolhas gasosas. Será maior no caso de conjugar os dois fenômenos do que aquele observado pela ação de cada um isoladamente.
corrosão-erosão: desgaste mecânico provocado pela abrasão superficial de uma substância sólida, líquida ou gasosa. Tornando-se mais intenso quando combinado com erosão.
aceleração dos processos corrosivos em virtude da associação do efeito mecânico com a ação corrosiva.
OS PROCESSOS CORROSIVOS DENOMINADOS DE CORROSÃO SELETIVA
Principais
Corrosão por dezincificação: processo corrosivo que se observa nas ligas de zinco, resultando a sua destruição restando o cobre e produtos de corrosão.
Corrosão gráfica: ocorre nos ferros fundidos cinzentos e no ferro fundido nodular.
formação de um par galvânico devido a grande diferença de nobreza entre dois elementos de uma liga metálica.
PILHA DE AERAÇÃO (OXIGENAÇÃO) DIFERENCIAL
as áreas anódicas e catódicas são invertidas em relação a pilha de concentração iônica diferencial
ocorre com frequência em frestas.
formada por concentrações diferentes de oxigênio.
PILHA CONCENTRAÇÃO IÔNICA DIFERENCIAL
frequente em frestas quando o meio corrosivo é líquido.
o eletrodo torna-se mais ativo quando decresce a concentração de seus íons no eletrólito.
surge sempre que um material metálico é exposto a concentrações diferentes de seus próprios íons.
PILHA AÇÃO LOCAL
As impurezas normalmente presentes funcionam como micro- cátodos
o ataque é feito uniformemente sobre toda a superfície
os anodos e os catodos estão em contato direto, em presença de um eletrólito.
PILHA ATIVA-PASSIVA
o íon cloreto, o brometo e o iodeto destroem essa passivação ou impedem sua formação.
passivação faz com que esses materiais funcionem como áreas catódicas.
formação de uma película fina e aderente de óxido ou outro composto insolúvel nas suas superfícies.
PILHA DE ELETRODOS METÁLIICOS DIFERENTES
Pilha galvânica
Contato e imersos no mesmo eletrólito
Metais/Ligas diferentes
FORMAS DE CORROSÃO
Definem a aparência da superfície corroída
Corrosão por trincas
Caracteriza por apresentar perda de espessura desprezível. Associada a um estado de tensões.
Corrosão localizada
Locais de maior corrosão tenham um aspecto de pequenas perfurações, lembrando furos de alfinete = PITTING
Locais de maior corrosão tem aspecto de pequenas crateras, lembrando bacias rasas = ALVEOLAR
Quando o desgaste da superfície metálica exposta ao meio corrosivo é bem mais acentuado em algumas partes do que em outras
Corrosão uniforme
Comum em processos nos quais o produto é solúvel no meio ou quando não há formação do produto de corrosão
quando a deterioração se processa aproximadamente igual em toda a superfície exposta ao meio corrosivo.
POLARIZAÇÃO
Fatores influentes de corrosão
Temperatura: Pode retardar a corrosão porque diminui a solubilidade do oxigênio na água, mas seu aumento pode ter efeitos antagônicos pois diminui a polarização e a sobretensão, fatos que aceleram a corrosão.
Efeito do pH: entre 4 e 10 a taxa de corrosão independe do pH, e depende da rapidez com que o oxigênio difunde para a superfície metálica; pH acima de 10 irão passivar.
Oxigênio dissolvido: a velocidade no início é rápida tendendo a diminuir com a formação da camada de óxido, pois irá funcionar como uma barreira de difusão do oxigênio
Velocidade instantânea
m= Kit/F
F = faraday
t= tempo
i = corrente de corrosão
K = equivalente eletroquímico do metal
m = massa do metal que se dissolve
Pode verificar a necessidade de aumentar ou diminuir a concentração de um inibidor num dado momento
Velocidade média
Obtida pela diferença de peso apresentada pelo material metálico ou pela determinação de concentração de ions metálicos em solução durante intervalos de tempo de exposição
Pode estimar o tempo de vida útil de uma determinada estrutura
PASSIVAÇÃO
Estado Transpassivo: Se este ferro que foi protegido, de repente perde a película apassivadora, a corrosão aumenta violentamente em menor tempo, a velocidade da taxa de corrosão é bem maior que no estado ativo.
Estado Passivo: O ferro em contato com ácido nítrico concentrado forma uma película que passa a ser passivadora, de fina camada, altamente aderente e insolúvel, que impede a corrosão do metal.
Estado Ativo: O ferro, quando puro, forma uma película que não é passivadora, pois o óxido formado não é aderente, não forma uma película fina, como o caso da ferrugem.
ocorre devido a precipitação de compostos que se tornam insolúveis com a elevação do pH no entorno das áreas catódicas.
