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Assim como na atmosfera, as águas naturais do mar e do solo contém íons que tornam o sistema um eletrólito, possibilitando a formação de meios corrosivos.

No caso de alimentos, a importância do efeito corrosivo está ligado à formação de possíveis sais metálicos tóxicos: geralmente empregam-se ácidos orgânicos como agentes conservadores dos alimentos.

No caso de substâncias fundidas, o efeito corrosivo está ligado ao fato do material metálico ser solúvel no composto ou metal fundido. Assim, nos metais fundidos, tem-se a formação de ligas ou de compostos intermediários. Além disso, pode-se ter, também, oxidação do material metálico fundido:

6 - Corrosão eletroquímica 6.1 - Introdução

O processo de corrosão eletroquímica pode ser decomposto em três etapas principais:

- fenômeno anódico (oxidação) - deslocamento de elétrons e íons

- fenômeno catódico (redução)

No catodo, pode-se ter as seguintes reações católicas:

a) meio neutro não aerado: 2 HOH + 2 e- H2 + 2 OH-

c) meio ácido não aerado:2 H+ + 2 e-

b) meio neutro aerado: 2 HOH + ½ O2  OHH2

d) meio ácido aerado:2 H+ + ½ O2 + 2e-

2 HOH

Observação: Em meio neutro, a região catódica torna-se básica e, em meio ácido, diminui a acidez, pois ocorre a reação: H+ + OHH2O, que é uma reação de neutralização,.

Conclui-se, também, que a corrosão eletroquímica será tanto mais intensa quanto maior a acidez (alto teor de H+) e maior teor de oxigênio do meio. O oxigênio é considerado como fator de controle, pois o caso do meio neutro aerado ele age como despolarizante (intensificando a corrosão), isto é, reage com o H2, que poderia ficar adsorvido na superfície do catodo polarizando a pilha. Por este fato é que se costuma-se fazer a deaeração de águas usadas para fins industriais, como, por exemplo, águas para caldeiras.

Entretanto, observa-se que o oxigênio não funciona somente como estimulador de corrosão. Ele pode agir, até certo ponto, como protetor pois pode reagir diretamente com a superfície do metal formando uma camada de óxido que retardará o contato do material com o meio corrosivo. Pode formar, também, uma película de oxigênio adsorvida sobre o material metálico, tonando-o passivo.

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Deve-se ter alguns cuidados, pois alguns metais, como o cobre, em certos meios corrosivos tem o oxigênio como acelerador da corrosão:

Exemplo:

2 Cu + ½ O2 Cu2O

Quanto às reações catódicas e anódicas, deve-se notar que os processos católicos e anódicos são rigorosamente equivalentes (cátions  ânions) não se reproduzindo acúmulo de eletricidade. Além disso, a quantidade de massa decomposta pelo processo corrosivo obedece a lei de Faraday.

6.2 - Heterogeneidades responsáveis pela corrosão eletroquímica

A corrosão eletroquímica pode se verificar sempre que houver heterogeneidades no sistema material metálico-meio corrosivo.

6.2.1 - Diferença de potencial associada com o metal

- Contorno dos grãos - algumas experiências mostram que, geralmente, o contorno dos grãos funciona como área anódica em relação ao grão, que funciona como área catódica. Daí, então, o ataque intergranular. Certas ligas metálicas, em certas soluções, pode apresentar o contorno dos grãos catódico em relação ao grão (anódico). Neste caso, temos o ataque granular. Ex. Ataque do Alumínio (9,98 % de pureza) pelo HCl (10 a 20%). - tamanho dos grãos - um grão fino, de um dado metal, contém energia interna maior que um grão grosseiro.

- Tratamentos térmicos ou metalúrgicos diferentes – se uma parte de uma superfície metálica sofrer um tratamento térmico diferente das regiões restante, há a formação de uma diferença de potencial entre estas regiões. Isso ocorre quando, por exemplo, num cordão de solda. Mesmo que o material da solda seja o mesmo do material a ser soldado, a área em torno dos grãos funciona como área anódica.

6.2.2 - Diferença de potencial associado com a superfície metálica

- Polimento da superfície metálica - superfícies metálicas altamente polidas podem apresentar potenciais diferentes daquelas de superfícies rugosas. As películas apassivadoras formam-se de maneira mais uniformes em superfícies polidas.

- Bordas de superfícies metálicas - essas regiões, geralmente, se tornam mais suscetíveis ao ataque, tornando-se áreas anódicas. Isso ocorre pelo fato destas regiões não serem tão polidas quanto a superfície.

- Diferença de forma - a forma de um material metálico pode ocasionar problemas de corrosão.

Superfícies convexas, geralmente, funcionam como catodo em relação à superfície côncava: fios de pequeno diâmetro tem uma velocidade de corrosão maior do que fios de diâmetro maior.

- Deformações diferenciais - quando um material metálico está submetido à tensão, observa-se que a região tencionada funciona como catodo em relação à região não tencionada. Ex. Um prego dobrado em V, onde a cabeça, a ponta e o vértice funcionam como áreas anódicas.

6.2.3 - Diferença de potencial associada com o meio corrosivo

- concentração diferencial - aeracão diferencial

- aquecimento diferencial

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6.3 - Exemplos de corrosão eletroquímica

6.3.1 - Corrosão galvânica

área catódica for pequena em relação à anódica, corrosão não será muito acentuada. Porém, em caso

Um fato importante da corrosão galvânica é a relação entre as áreas anódicas e catódicas. Se a contrário sim. A grande área catódica ocasiona uma alta densidade de corrente na parte do metal que está sendo atacada (anodo) e, consequentemente, alta taxa de corrosão. Daí ser mais seguro o uso de rebites de material metálico catódico, em uma estrutura anódica, do que o inverso.

OBS.: Quando houver a necessidade de se ligar dois materiais metálicos de potenciais diferentes, deve-se consultar a tabela padrão de potenciais ou utilizar a equação de Nernst.

6.3.2 - Corrosão eletroquímica - Potenciais aplicados

Nos casos vistos anteriormente, verificou-se que a diferença de potenciais entre os eletrodos é devido somente aos seus potenciais diferentes, sendo originária de um processo espontâneo.

Entretanto, podem ocorrer casos em que a diferença de potencial é proveniente de uma fonte de energia externa, não sendo necessário que os eletrodos sejam de diferentes natureza. Esquematizando, temos:

Pilhas galvânicas (Processo espontâneo): A + B  A+B-

Catodo B + e- B-

Célula ou cuba eletrolítica (processo não espontâneo):

+B-

Anodo A+ + e- A

Catodo BB- + e-

A célula eletrolítica, que tem importância no estudo da corrosão, é aquela em que um dos eletrodos funciona como anodo ativo, isto é, perdendo elétrons e, portanto, oxidando-se. A quantidade de metal consumido anodicamente pode ser calculada pela lei de Faraday.

6.3.3 - Corrosão grafítica

É a corrosão que ocorre no ferro fundido cinzento (ferro grafitado), onde o ferro metálico é convertido em produtos de corrosão, restando a grafite intacta. Ocorre, geralmente, em tubulações de ferro fundido usadas para transporte de água. Nesta pilha temos: ferro (anodo), meio corrosivo (condutor eletrolítico) e grafite (catodo).

6.3.4 - Dezincificação É o tipo de corrosão que pode ocorrer mais frequentemente em ligas de cobre e zinco (latão)

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