Corrosão Galvânica e EletrolíticaGrupo: Marília Bezerra Feitosa Marina Bezerra Feitosa Raíssa Stefany Batista dos Santos Victor Hugo Pereira Pinto Professora: Regivânia Turma: 4º IQUI-M Data: 02/04/2013 A seleção de materiais para o equipamento de processo com uma maior resistência à corrosão. os processos corrosivos mais graves e difíceis de serem controlados. as áreas corroídas apresentam produtos de corrosão de baixa aderência ou mesmo livre deles. ocorrer num custo mais elevado do que os custos industriais da corrosão. A intensidade deste tipo de corrosão será proporcional à distância entre os valores dos materiais envolvidos na tabela de potenciais eletroquímicos. . são estes. pode. tubulações ou estruturas expostas ao tempo. submersas ou subterrâneas. A corrosão causa a deterioração progressiva dos materiais. Alguns casos típicos são reservatórios. as células galvânicas se formam devido às diferenças de materiais existentes como soldas. que favorece a formação de células galvânicas. ou não. constante ou não. A corrosão galvânica provavelmente é o tipo mais comum. é o próprio fluido de trabalho. em especial. Nessas condições. O eletrólito pode ser a água contida no solo ou em contato direto com o líquido. de água. dos materiais metálicos em consequência de reações químicas e eletroquímicas entre o material e o meio ambiente. É sempre importante considerar as perdas diretas e indiretas do processo corrosivo na seleção dos materiais. normalmente óxidos. em outras palavras. na nobreza dos materiais. Tal proporção deverá ser menor possível com vistas a se obter a mínima corrosão na área anódica aliada a sua uniformidade. A corrosão por eletrólise ou corrosão eletrolítica pode ser definida como deterioração da superfície de um metal forçada a funcionar como ânodo ativo de uma cuba ou pilha eletrolítica. há a presença. O contato elétrico entre materiais diferentes resulta no processo corrosivo conhecido como corrosão galvânica. porque a corrosão em função da água quase sempre se deve ao processo galvânico. conexões ou simples diferenças superficiais no mesmo metal.1 – Introdução Corrosão é um processo natural e resulta da inerente tendência dos metais reverterem para sua forma mais estável. Na prática. Exerce influência neste tipo de corrosão a proporcionalidade entre as áreas anódica e catódica. Em geral. geralmente. Em industrias químicas na maioria das vezes o elemento que causa a corrosão. a corrosão do material metálico que funciona como anodo (Aquele que irá se oxidar) é muito mais acentuada que a corrosão isolada desse material sob a ação do mesmo meio corrosivo. menos agressiva será essa corrosão. A intensidade deste tipo de corrosão será proporcional à distância entre os valores dos materiais envolvidos na tabela de potenciais eletroquímicos. Consequentemente. alguns casos práticos de onde pode ser observado estes tipos de corrosão. na tabela. com consequente oxidação do metal. 3 – Corrosão Galvânica 3. o que causam. A presença de íons metálicos no eletrólito é um fator importante nesta corrosão. Quanto maior for a distância. Quando materiais metálicos de potenciais elétricos diferentes estão em contato. como ocorrem. em especial a galvânica e eletrolítica. quanto mais próximo estiverem estes materiais. formando uma pilha passiva-ativa. dos materiais. como podem ser evitados e os danos causados. na nobreza dos materiais. Além disso. a corrosão do material que funciona como catodo é muito baixa e acentuadamente menor que a que ocorre quando o material sofre corrosão isolada. Do contrário. maior e mais grave será a corrosão galvânica.2 – Objetivo O objetivo do presente trabalho é demonstrar os processos de corrosão. ou seja. haverá corrosão devido a reações de troca entre o metal e os cátions dissolvidos. A consulta à tabela de potenciais é de extrema importância na hora de escolher os materiais. apresentamos aqui. A proporcionalidade entre as áreas catódica e anódica. também exercem grande influência. .Mecanismo É a corrosão que se dá quando dois materiais ou duas ligas diferentes estão em contato mútuo em um meio eletrolítico. na qual o material menos nobre (anodo) é corroído. No caso dos íons no eletrólito serem mais catódicos que os materiais com os quais possam ter contato.1 . ainda. a corrosão não será de grande relevância. de um metal que seja catódico em relação ao primeiro. Se esta relação de área anódica/área catódica for maior que um. .” (GENTIL. pois tem-se. não será tão prejudicial. principalmente em meio oxidante. Corrosão. se a área catódica for maior que a área anódica.Rio de Janeiro: LTC. 2007. Um fator bastante importante na corrosão galvânica é a relação entre a área anódica e a catódica. Consequentemente. Um outro fator importante que deve-se atentar. se a área catódica for bastante pequena em relação à área anódica.ed. é que há a formação de películas sobre a superfície metálica. “É o caso de o metal se tornar passivo. facilmente redutíveis. que se torna passivo devido à película de Al 2O3. ou seja. 5. uma alta densidade de corrente na parte metálica (área anódica) que está sofrendo a corrosão. por exemplo. Vicente. como. tornando-se catódico em relação ao ferro.) .(Tabela de potenciais elétricos) A corrosão galvânica ocorre frequentemente quando se tem um metal colocado em uma solução contendo íons. o alumínio. a corrosão será bastante intensa e será mais intensa quanto maior for a área catódica. nesse caso. isto é. pode-se observar na figura um exemplo de corrosão galvânica: (Corrosão em uma tubulação. Ela atinge este isolamento por uma inserção de plástico localizado entre as duas partes metálicas durante a montagem de uma peça ou de um equipamento. em alguns casos. Neste processo. à tabela prática da água do mar é de grande utilidade e extrema importância. Verifica-se que águas com teores elevados de carbonatos e nitratos favorecem a inversão da polaridade. no caso do zinco: em meios corrosivos usuais.Um outro fator que pode ocasionar inversão de polaridade. impedindo que a eletrólise ocorra. para condução de água quente. o zinco é anodo em relação ao ferro. enquanto em águas com teores elevados de cloretos e sulfatos esta tendência diminui. acima dos 60ºC. não chegando a existir inversão de polaridade. Pode atuar. a união dielétrica impede o contato direto da parte . a consulta à tabela de potenciais ou à tabela de potenciais de oxidação ou. é a temperatura. É possível observar esta ocorrência na deterioração prematura de tubulações de aço galvanizado. a polaridade se inverte e o zinco se torna catódico em relação ao ferro. A união dielétrica promove o isolamento entre os dois metais.2 – Proteção Quando se tem a necessidade de ligar dois materiais metálicos de potenciais diferentes. ainda. onde passa água com íons de Cu2+) 3. por exemplo. Abaixo. mas em água quente. duas partes de metais diferentes são eletricamente isoladas uma da outra para evitar a corrosão galvânica. Um processo bastante utilizado também é a união dielétrica. Normalmente utilizada em sistemas de encanamento e de tubulações. Tem-se ainda. Em tanques de açocarbono ou de aço galvanizado. caso haja falha no revestimento do anodo. o policloreto de vinila clorado (CPVC). o que impede a fissuração por corrosão. 3. A corrosão galvânica é ocasionada pela presença de cobre ou compostos originados pela ação corrosiva ou erosiva da água sobre a tubulação de cobre que alimenta o tanque. se uma tubulação subterrânea de cobre é assentada junto a uma de aço. pinturas e revestimentos contribuem para reduzir a corrosão galvânica.3 – Casos Práticos Ocorre em trocadores de calor. de alguma forma. Isso significa a necessidade de manutenções periódicas. verificou-se que os trechos novos duraram menos que o esperado. como o PVC. quando uma tubulação subterrânea de aço já atacada pela corrosão. mesmo quando novos. Se houver. Tubulações de sistemas em circuito fechado. Um outro exemplo é. é recomendável também o revestimento do cátodo. não fique uma pequena área anódica exposta a uma grande área anódica. Conforme tabela. Por esse motivo deve-se evitar. foram trocados apenas os trechos mais corroídos. um contato elétrico entre ambas. com feixe de tubos de alumínio: A presença de pequenas concentrações de Cu2+ na água de resfriamento ocasiona. que alguns poderiam imaginar somente necessário para o metal funcionando como anodo. podem ter a corrosão interna controlada pelo tratamento químico da água. em pouco tempo. Ocorre ainda. Seja interna ou externamente. sempre que possível. Algum tempo depois. evitando assim que. perfurações nos tubos. o aço novo tem um potencial mais negativo que o . A aplicação de revestimentos protetores. haverá a formação de uma extensa célula galvânica que aumentará significativamente a corrosão no aço. em trocadores de calor com feixe de tubos de aço inoxidável e chicanas ou separadores de aço-carbono corrosão severa nas chicanas ou separadores. em forma de T e em outros formatos e modelos. se for aplicado qualquer revestimento protetor. mas sua durabilidade não é eterna e sempre apresentam pequenas falhas. como torres de resfriamento e circuitos de água quente.metálica dos tubos. com o uso de encaixes em flanges. geralmente produzidos em algum tipo de plástico. que um fluido circule por um material catódico antes de circular por um que lhe seja anódico. Esta diferença de potencial elétrico provoca a migração de elétrons da área de potencial de oxidação mais alto (área anódica. constitui uma chamada célula de corrosão eletrolítica. podem ocasionar corrosão nas superfícies onde as correntes abandonam a estrutura metálica. minerodutos e cabos telefônicos. através dele. em pouco tempo ocorre a perfuração da parede metálica. as áreas corroídas apresentam produtos de corrosão de baixa aderência.Mecanismo A corrosão eletrolítica é aquela que ocorre como consequência da da diferença de potencial elétrico entre dois pontos (área) de uma superfície metálica. retornarem ao ponto adequado do circuito metálico original. causando vazamentos. Essas correntes elétricas são chamadas de correntes de fuga. tensões diferenciais e outros. adutoras. A diferença de potencial estabelecido pode estar relacionada a diversos fatores. Como é uma forma de corrosão geralmente localizada. Este par. diferença de composição. há a deterioração da superfície de um metal forçada a funcionar como anodo ativo de uma cuba ou pilha eletrolítica. Em geral.1 . Como as intensidades dessas correntes são maiores do que as originadas nas pilhas naturais . assim. Nesta corrosão. portanto. em presença de meio corrosivo. descontinuidade em filmes superficiais. foram mais afetados. estão frequentemente sujeitos a esse tipo de corrosão em virtude das correntes elétricas de interferência que abandonam o seu circuito normal para fluir pelo solo ou água. Quando as correntes de fuga atingem instalações metálicas enterradas. que sofrerá redução). diferença de aeração.usado e. penetram no solo para. Igual fenômeno pode ocorrer quando o duto estiver imerso em água. os trechos novos ficaram anódicos em relação aos antigos e. ou mesmo livre deles. formado pelas áreas anódica e catódica. que sofrerá oxidação) para a de potencial de oxidação mais baixo (área catódica. Dutos enterrados. diferença de tamanho cristalino. sendo eles: diferença de natureza química. 4 – Corrosão Eletrolítica 4. como oleodutos e gasodutos. Estas correntes são devidas à deficiências do isolamento de alguma parte do circuito gerador da fuga que se acha em potencial diferente do meio em que se encontram (solo ou água). A taxa de corrosão resultante das correntes de interferência. bonde. aquelas oriundas de sistemas de tração eletrificada e de máquinas de solda elétrica em serviço indevidamente aterradas. de um revestimento da estrutura interferida e qualidade deste No caso de tubulações enterradas ou submersas. havendo principalmente tubulações enterradas ou submersas no percurso das correntes de fuga. sistemas eletroquímicos industriais e sistemas de proteção catódica por corrente impressa. destacam-se os sistemas de proteção catódica por corrente impressa. As correntes de fuga podem ser classificadas em: – Estáticas: São as que tem intensidade e percurso constantes. são os sistemas de tração eletrificada. – seus percursos. a corrosão resultante poderá ser bastante intensa e de alta velocidade. instalações de solda elétrica. decorrentes das suas heterogeneidades ou das variações do meio em que se encontram. dependem principalmente dos seguintes fatores: Intensidade da corrente e sua intensidade na área onde ela abandona a estrutura metálica Distância entre a estrutura interferente e a interferida e ainda a localização da fonte de Existência. • alimentação do sistema gerador da interferência. Como a resistividade do solo ou da água é maior que a dos metais. As principais fontes de corrente de fuga contínua. existência e localização de juntas de Resistividade elétrica do meio onde se encontram as estruturas interferentes e as • e penetra no eletrólito. que respondem por maiores danos a estruturas metálicas enterradas. de intensidade e/ou nos geram essas correntes. As correntes de fuga que causam maiores danos são as correntes contínuas ou as corretes alternadas de baixa frequência. Como exemplo de sistemas que Dinâmica: São as que variam continuamente ou periodicamente. • interferidas. estas são captadas e transportadas pelo metal (Que é um excelente condutor) até o ponto onde elas abandonam esta estrutura metálica e . • revestimento. ou não. metrô. como trem. • juntas de isolamento elétrico.da própria estrutura metálica. São exemplos deste tipo de corrente de fuga. o que corresponde a uma hipotética corrente elétrica de sentido convencional. enquanto no cátodo ocorre um aumento de massa. perdendo massa. Além disso. o cobre puro como cátodo e a solução de sulfato de cobre como eletrólito.penetra no eletrólito (solo ou água) para retornarem à fonte de alimentação do circuito. que é a região onde há a saída de elétrons para o circuito metálico. Como exemplo. – Mecanismo: Para caracterizar a localização das áreas anódicas e catódicas no processo de corrosão eletrolítica. ou seja. É nessa área que se encontra ação corrosiva das correntes de fuga sobre a estrutura interferida. como refino de cobre. Logo. penetrando nele. gerada por uma fonte externa de energia. portanto. a estrutura interferente de onde as correntes escapam para o meio. O processo baseia-se nas reações: Cu → Cu2+ + 2é (Ânodo) Cu2+ + 2é → Cu (Cátodo) Com o decorrer do processo. Para um caso de um material metálico. pode-se esquematizar a cuba em que se coloca o cobre impuro como ânodo ativo da cuba eletrolítica. e a reação para um metal M qualquer é: . vai se depositando cobre puro. ocasionado por correntes de fuga. sujeito a corrosão eletrolítica. e entrada de íons de cobre no eletrólito. abandonando o seu circuito metálico normal. fica provado que ocorre oxidação no ânodo. mostra-se a seguir a aplicação da diferença de potencial elétrico. também sofre corrosão eletrolítica nestas áreas. para uso no processo de refino eletrolítico de metais. verifica-se que ânodo vai sendo consumido e. podem-se admitir as reações: Na região onde a corrente elétrica abandona a estrutura e entra no eletrólito. tem-se área • anódica. Às vezes. evolui e a tecnologia avança. mais ela encontra espaço e maneiras de se fazer presente.M → Mn+ + né • Na região onde a corrente elétrica convencional abandona o eletrólito e penetra na estrutura. o custo de um novo material que substituirá o antigo é de 20 a 50 vezes mais alto. o que inviabiliza a reposição. os revestimentos e os inibidores de corrosão.(Meio neutro aerado) 2H2O + 2é → H2 + 2OH. Assim.(Meio neutro não-aerado) 2H+ + ½O2 + 2é → H2O (Meio ácido aerado) 2H+ + 2é → H2 (Meio ácido não-aerado) 4. tem-se área catódica. é necessário o emprego de uma técnica anticorrosiva. na maioria das vezes.2 – Proteção A corrosão é um permanente desafio ao homem. pois quanto mais a ciência cria. portanto pode ocorrer uma das seguintes reações: H2O + ½O2 + 2é → 2OH. . Os processos mais empregados para a prevenção da corrosão são a proteção catódica e anódica. Pode-se medir a diferença de potencial entre uma posição no solo diretamente sobre a tubulação e outra na superfície do solo. na prática. . Para isto é comum usarse um diodo de silício. esta interligação requer um dispositivo para assegurar que a corrente passará somente da estrutura interferida para o trilho. assim. ou seja. sem ter que passar pelo eletrólito. principalmente as originadas de estradas de ferro eletrificadas são: Interligação elétrica da estrutura interferida com a interferente: esta ligação deve-se ser – feita em local adequado para permitir o retorno da corrente de fuga à sua origem. Verificamos na figura a seguir. como exemplo. resistividade elétrica do solo e outros. como estrutura interferida.A proteção catódica é a técnica que transforma a estrutura metálica que se deseja proteger em uma pilha artificial. petróleo e gás. a alguma distância e formando ângulo reto com a tubulação. esta técnica. Para aumentar a resistência do eletrólito. tensão do condutor e dos tubos. As técnicas mais utilizadas. bloqueando qualquer corrente em sentido oposto. no caso de tubulação. É graças à proteção catódica que tubulações enterradas para o transporte de água. consequentemente. Um dos métodos para se conseguir isso consiste em aumentar-se a resistência do eletrólito ou da estrutura metálica interferida. do tipo avalanche devendo-se protegê-lo contra eventuais transientes. não causando corrosão. Nos casos das ferrovias eletrificadas. sem aumentar a densidade de corrente anódica. Essa diferença de potencial depende de inúmeros fatores. a densidade de corrente da superfície metálica através da qual a corrente passa do metal para o eletrólito. evitando. que a estrutura se deteriore (Dutra e Nunes. para o combate à corrosão eletrolítica. Os métodos usados para reduzir a corrosão por eletrólise devem ser dirigidos no sentido de reduzir o valor da corrente de fuga. aplica-se a quente. 1987). e grandes estruturas portuárias e plataformas marítimas operam com segurança. entre eles. alcatrão de hulhaepóxi e outros. envolve-se a tubulação com um material de alta resistividade elétrica. A intensidade da corrente que entra ou sai de uma tubulação enterrada pode ser calculada medindo-se a diferença de potencial entre a estrutura interferente e o tubo enterrado. A proteção catódica de estruturas metálicas é baseada na injeção de corrente elétrica por meio de duas técnicas: a proteção por anodos galvânicos(espontânea) e a proteção por corrente impressa (não-espontânea). areia limpa e seca ou betume com areia e. revestimento betuminoso reforçado com véu de lã de vidro e recoberto com feltro impregnado. ou revestimentos com fitas plásticas adesivas. esse sistema pode ser eficiente. Quando a intensidade da corrente de fuga é baixa.– Injeção de corrente nas áreas anódicas do tubo por meio de retificadores de proteção catódica e leito de ânodos: Nesse caso. Drenagem diretamente para o solo nas áreas com predominância anódica: Essa solução é – a menos utilizada na prática. devem-se utilizar retificadores do tipo de controle de potencial de funcionamento automático. em alguns fatos. Em qualquer caso. provê ainda uma polarização catódica daquelas áreas. ressaltando-se que o uso do leito de ânodo galvânico. a drenagem diretamente para o solo requer sempre o uso de um dispositivo unidirecional de fluxo de corrente para evitar que o leito funcione como um captador de corrente de fuga. intensificando assim. dificultando assim o retorno da . uma vez que seus resultados nem sempre são satisfatórios. como: As ligações entre trilhos.3 – Casos Práticos É facilmente observada a corrente de fuga. tal que só injeta corrente quando necessário e na intensidade suficiente para manter o potencial de proteção na região considerada. 4. constituem resistências elétricas em série. quase sempre deficientes. o problema de interferência. além de permitir a drenagem da corrente indesejável. Outro caso frequente de interferência e corrosão eletrolítica acontece quando se faz solda elétrica num embarcação atracada em um cais.br/content/ABAAABd54AD/corrosao > Acesso em 27 mar. mas se isto vier a acontecer.com. Embora esses dormentes tenham apreciável resistência elétrica.ebah. Em consequência disso. parte da corrente de retorno passa a circular pelo solo. obriga-se a corrente a retornar da embarcação.net/juniorli/meios-corrosivos > Acesso em : 31 mar. a resistência entre o trilho e o solo pode ser grande. em geral de madeira ou concreto. passando pela água. 2013 ROCHA. Para evitar esse problema. que entram também em contato com o solo. 5 – Referências ALVAREZ. ABRACO – Associação Brasileira de Corrosão. para chegar ao negativo. Se nessa região existir uma tubulação metálica enterrada. Disponível em < http://www. ele são muitos e constituem resistências associadas em paralelo. não causando. a corrente que circula neste caso é baixa em razão da alta resistividade elétrica da água. Ceará. e o solo passará a constituir uma resistência associada em paralelo com os trilhos. portanto acarretam um isolamento elétrico deficiente entre os trilhos e o solo. I.Guia nº. a corrente elétrica de fuga a alcançará. São Paulo. mantendo-se a máquina de solda em terra e levando apenas o positivo para a execução da solda. Milton. Jul 2010.. Rio de Janeiro. 1979. Considerando um dormente isolado. portanto. 2013 . JUNIOR. Outro fato. Disponível em < http://www. Aline.corrente. a resistência cairá significativamente. “Guias de proteção catódica” . séria corrosão interna na tubulação. A utilização de tubulações contendo água doce para fazer o terra de aparelho elétrico. é que os trilhos repousam sobre dormente. Corrosão e degradação de materiais. Nesse processo o casco da embarcação funciona como anodo ativo da cuba eletrolítica. Meios corrosivos. não é recomendada. próximo à fonte de energia que alimenta o sistema. Se o trabalho for demorado pode até perfurar o casco e naufragá-lo. Mas se for considerada uma extensão de trilhos maior. 5.slideshare. deve-se levar para lá o seu condutor negativo. Ao se fazer o aterramento da máquina de solda em estruturas metálicas no lado do cais. fluindo preferencialmente por ela até o ponto onde ela deve ser descarregada para o solo. GENTIL.htm > Acesso em 27 de mar. Vicente.5. 2007 . “Corrosão”.ufpr.cesec.Corrosão 2013 em estruturas metálicas.ed.Rio de Janeiro: LTC. Disponível em < http://www. .br/~metalica/patologias/corrosao/corrosao-texto.
Report "Corrosão Galvânica e Eletrolítica - Trabalho Escrito"