Hoje na Aula

Quimica Aplicada

Resumo enviado pelo Robson Tobias. Obrigado.

CORROSÃO

DEFINIÇÃO: é a deterioração de um material metálico, por ação química ou eletroquímica do meio ambiente associada ou não a esforços mecânicos. PARA SOFRER CORROSÃO NECESSITA DE ÁGUA E OXIGÊNIO.

- o termo corrosão será utilizado também para materiais não metálicos. Exemplos:

1-ação do sulfato no concreto;

2-ação do ozônio na borracha;

3-ação de ácidos e bases na madeira.

- a corrosão de alguns metais e ligas metálicas é benéfica. Exemplos:

1-alumínio é protegido pelo Al₂O₃

2-aço inoxidável é protegido pelo Cr₂O₃

3-uso de ânodos de sacrifício (Zn, Mg, Al)

CONSEQUÊNCIAS DA CORROSÃO:

- perda de vidas humanas e acidentes pela falha de estruturas em pontes, aviões, automóveis e etc.

- perda de resistência mecânica e consequentes falhas causadas pela redução na espessura do metal devido à corrosão

- perfurações de tubulações e tanques, causando vazamento de material que pode ser prejudicial ao meio ambiente.

- deterioração e contaminação de produtos causando prejuízos.

SEGUNDO WEST:

OBS.: quanto maior a energia para a extração do metal, maior a tendência desse metal voltar à forma original.

OXIDAÇÃO: processo de perda de elétrons por uma espécie química. Ex.:Fe  ®  Fe²⁺  +  2 e^-    (semi-reação)

DEPOIS DE OXIDAR, O MATERIAL PERDE TODAS AS PROPRIEDADES.

REDUÇÃO: processo de ganho de elétrons por uma espécie química. Ex.:Co³⁺  +  3 e^-  ®Co   (semi-reação)

OBS.: - os processos de oxidação e redução ocorrem simultaneamente

AGENTE OXIDANTE: espécie química que provocou oxidação, portanto sofreu redução. GANHA ELÉTRONS

AGENTE REDUTOR: espécie química que provocou redução, portanto sofreu oxidação. PERDE ELÉTRONS 

Potencial de Eletrodo: tendência que um metal possui em perder ou ganhar elétrons.

DIFERENÇA DE POTENCIAL (DDP)→∆E



PILHA DE DANIEL: CRAO (Cátodo Reduziu, Anodo Oxidou)

PROPRIEDADES DOS METAIS:

- conduzem calor

- conduzem eletricidade

- maleáveis (podem ser reduzidos a lâminas)

- dúcteis (podem ser reduzidos a fios)

- brilhosos

- resistentes à tração e compressão

MEIOS CORROSIVOS:

ATMOSFERA:

- particulados (NaCl, MgCl₂, metais e carvão)

- gases (CO, CO₂, SO₃, SO₂, H₂S, NO, NO₂, NH₃, HCl,Cl₂ e O₃)

- clima (temperatura, vento, insolação)

ÁGUAS NATURAIS:

- gases dissolvidos (O₂, N₂, CO₂, Cl₂, NH₃, SO₂ e SO₃)

- sais dissolvidos (cloretos, carbonatos e bicarbonatos)

- bactérias, limos e algas.

SOLO:

- umidade

- pH (ácido, neutro ou básico)

- aeração

- heterogeneidade

- condições climáticas

- micro-organismos

- fertilizantes e despejos industriais

- sais solúveis

- resistividade elétrica

PROTEÇÃO CONTRA CORROSÃO:

REVESTIMENTOS METÁLICOS:

-CLADIZAÇÃO: laminação por explosão ou solda. Ex: aço-carbono cladizado com aço inox, titânio(reatores).

-IMERSÃO A QUENTE: banho do material metálico em metal fundido. Ex: aço-carbono revestido com Alumínio, Zinco e com Cobre (dutos, escapamentos, chapas de coberturas).

-ASPERSÃO TÉRMICA OU METALIZAÇÃO: revestimento metálico ou não metálico é aplicado por uma pistola (chamaoxiacetilênica, elétrico ou plasma). Ex: aço-carbono revestido por W, Mo, ZrO e Ta/ Recuperação de peças gastas e aplicação de revestimentos duros com Zn, Al, Sn, Pb, Cu, Cr, Ni, Cu-Sn e aço inox.

-ELETRODEPOSIÇÃO: aplica-se uma corrente elétrica para provocar uma reação de oxirredução numa cuba eletrolítica. Ex: aço-carbono revestido por Ag, Cr, Sn, Au, Zn, Cu e Ni/Purificação de Cu, Pb e Zn.

- CEMENTAÇÃO OU DIFUSÃO: material metálico gira num recipiente na presença do pó do metal. Ex: aço-carbono revestido com Al, Zn e Si/Aço alonizado: Al, Al₂O₃, NH₄Cl e 1000 ^oC/Sherardização: Zn, ZnO e 400 ^oC/Siliconização: SiC e SiCl₄ e 1050 ^oC

REVESTIMENTOS NÃO-METÁLICOS INORGÂNICOS: esmaltes vitrosos,vidros, porcelanas, cimentos, óxidos (Al₂O₃, BeO, Cr₂O₃,ZrO₂ e ThO₂), carbetos (TiC, B₄C, WC e WC-Co), nitretos(AlN e BN), boretos (ZrB₂ e TiB₂) e silicetos (NbSi₂,WSi₂ eMoSi₂)OBS: CROMATIZAÇÃO E FOSFATIZAÇÃO (PINTURA DE MATERIAIS METÁLICOS).

REVESTIMENTOS NÃO-METÁLICOS ORGÂNICOS (TINTAS E POLÍMEROS):aplicação de pintura (estética, segurança, identificação, impermeabilização, permitir maior ou menor absorção de calor, diminuição da rugosidade e proteção contra a corrosão).

PROTEÇÃO CATÓDICA: proteção de materiais metálicos enterrados, submersos ou em contato com eletrólito. Ex.: navios, tanques de armazenamento, oleodutos, adutoras, emissários submarinos, plataformas de petróleo e gasodutos.

FATORES QUE PROVOCAM A DETERIORAÇÃO OU CORROSÃO NO CONCRETO:

- mecânicos: vibrações e erosão

- físicos: variações de temperatura

- biológicos: bactérias

- químicos: ácidos e sais

FATORES QUE ACELERAM A CORROSÃO:

- lixiviação ou eflorescência: água com sais de cálcio e magnésio solubilizam o Ca(OH)₂

- carbonatação: reação do CO₂ com o Ca(OH)₂

- ácidos: reação com HCl, HF, H₂SO₄, HNO₃ e H₂SO₃

- bases: reação com NaOH

- sais: reação com sais de amônio, magnésio, ferro, alumínio e sulfato.

- gás sulfídrico e sulfetos: reação com H₂S e sulfeto de sódio

- bactérias: Thiobacillusthiooxidans e Desulfovibriodesulfuricans

- água do mar: presença de sais contendo cloreto e sulfato

OBS: PERMANENTEMENTE SUBMERSA/VARIAÇÃO DA MARÉ/RESPINGOS/NÉVOA SALINA/ESTRUTURA ENTERRADA

Fonte: Material dado em aula.