UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO – UFERSA UFERSA CURSO: BACHARELADO EM CIÊNCIAS E TECNOLOGIA DISCIPLINA: LABORATÓRIO DE QUÍMICA APLICADA À ENGENHARIA PROFESSOR: FRANCISCO SOUTO GRUPO:
ACHILLES P. BASTOS JUNIOR
RELATÓRIO 6 – CORROSÃO CORROSÃO
ANGICOS / RN 10 de Julho de 2013
RELATÓRIO 6 – CORROSÃO CORROSÃO EXPERIÊNCIA 8 – CORROSÃO CORROSÃO
INTRODUÇÃO A corrosão é um processo físico ou químico presente no dia-a-dia de todos na qual representa o desgaste de materiais/metais. Os principais fatores que provocam a corrosão são o meio ambiente. Desta forma, a preocupação de profissionais de engenharia, por exemplo, em proteger seus materiais e/ou tomar os devidos cuidados para que não haja corrosão indesejada em sua obra. A corrosão é a oxidação indesejada de um metal, mas é claro que a podemos proporcionar de forma experimental no laboratório. A corrosão muitas vezes se torna um problema, pois diminui a vida útil de produtos de aço, como pontes e automóveis; a substituição daqueles metais corroídos custa bilhões de dólares por ano, por isso, a importância de se saber usar tais metais em determinados lugares, para assim evitar ou dificultar a corrosão dos mesmos. A corrosão é um processo eletroquímico e a série eletroquímica nos dá uma indicação do porquê a corrosão ocorre e como ela pode ser prevenida. A corrosão do ferro, por exemplo, devido a exposição ao ar e água, pode ser evitado pelo conhecimento das reações de redox. Um método conhecido como Galvanização, isto é, processo através do qual o zinco é ligado metalurgicamente ao metal, proporcionando a este um revestimento anticorrosão. O fato de o zinco estar abaixo do ferro na série eletroquímica, faz com que este funcione como um metal de sacrifício, por oxidar no lugar do ferro. Logo, a corrosão não se torna mais uma ameaça ao ferro. A maioria dos metais são considerados, termodinamicamente instáveis por possuir uma tendência natural de sofrer corrosão e isso se deve a constante interação com o meio e a busca de estabilidade estabilidade do metal. metal. Por isso, tem-se uma simples definição definição que diz que Corrosão Corrosão é considerada como sendo a tendência espontânea do metal de se reverter ao seu estado original, de mais baixa energia livre. A corrosão pode ser provocada de diferentes formas: Corrosão Química e Corrosão Atmosférica será o foco neste trabalho acadêmico. A corrosão química baseia-se na interação/reação interação/reação de um metal e um gás ou líquido que não seja eletrólito, decorre do ataque desse agente químico sem transferências de elétrons. Já a corrosão atmosférica é uma forma de corrosão generalizada de grande incidência, ocorre através da condensação da umidade na superfície do metal. Mais especificamente, essa corrosão nos metais, como o ferro, trata da reação do oxigênio, constituinte da atmosfera, com
o metal, estando a superfície recoberta por uma película de água e agentes poluentes dissolvidos, chamado de eletrólito .
OBJETIVO Temos como objetivo, buscar analisar quimicamente o conceito e os efeitos da Corrosão, desenvolver alguns conceitos básicos e algumas formas de influenciá-la.
PARTE EXPERIMENTAL Materiais utilizados durante o procedimento:
4 latas; Plaquinha de Zinco metálico; Solução aquosa de Cloreto de Sódio (NaCl).
Procedimento experimental: Para realizar o experimento foi necessário adquirirmos 4 latas de aço, e 1 plaquinha de Zinco metálico. Em seguida numeramos as latas de 1 a 4 e fizemos em seu fundo 3 riscos, com auxílio de um prego, para sabermos onde a corrosão ocorreu mais ou menos rapidamente. Na primeira lata (01) ela não tem o risco no fundo e colocamos Água da torneira. Na segunda lada (02) além do risco no fundo, colocamos Água da torneira. Na terceira lata (03), além do risco no fundo, colocamos Água da torneira misturada com Sal de Cozinha, formando a solução de NaCl 3,5%. Já na quarta lata (04), além do risco no fundo, da Água da torneira com solução caseira de NaCl 3,5%, colocamos em cima do risco uma plaquinha de Zinco Metálico. Nesse experimentos foi pedido que fizéssemos observações observações nas 4 latas durante um período de 7 dias. Para isso faremos uma tabela com as observações feitas em cada dia, com cada lata, descrevendo tudo o que aconteceu com a determinada lata.
RESULTADOS E DISCUSSÕES No primeiro dia 30/06/2013, 30/06/2013, observamos observamos que:
TABELA 01 LATA 01
LATA 02
LATA 03
LATA 04
Observamos que ocorreu
Observamos que não
Observamos que ocorreu
Observamos que ocorreu
uma mudança muito grande,
ocorreu muita coisa
muito pouca coisa, pois
uma mudança pouca mais
do dia que foi realizado o
comparando assim com a
como se trata de uma lata
considerável, pois aos
experimento para o 1 o dia de
primeira lata (01), só
com solução de NaCl, essa
arredores de junção da lata,
solução faz com que acelere
ocorre a corrosão
observações. Observa-se que poucas bolhas se formando as bordas já tem pequenos
aos arredores de onde foi
o processo, e o que
(ferrugem) pouca, mas
pontos de corrosão
feito o arranhão.
observamos foi a mesma
ocorre. Já onde foi
(ferrugem). No fundo da lata
coisa da segunda lata (02),
arranhado e colocado a
observa-se que no contorno
poucas bolhas se formando formando
plaquinha de Zinco
está com uma mancha escura
ao redor do arranhão.
Metálico, ocorre a
de corrosão (ferrugem).
formação bem pouca de bolhas aos arredores, mas mas a corrosão é pouca, pois a
Latas 01 e 02.
plaquinha está servindo
Latas 03 e 04.
como metal de sacrifício, e vai corroer no lugar da lata.
No segundo dia 01/07/2013, observamos observamos que: que:
TABELA 02 LATA 01
LATA 02
LATA 03
LATA 04
Observa-se que não tem
Observa-se que ocorreu
Contínua a mesma coisa do
Já nesta lata, observamos
nenhum indício de corrosão.
uma mudança menor com
primeiro dia, porém ocorreu
que a corrosão no canto
relação ao primeiro dia,
uma leve corrosão no canto,
aumentou e na plaquinha de
mas continua a corroer
e poucas bolhas pequeninas
Zinco Metálico começou a
muito o fundo da lata de
se formando ao redor do
sofrer a corrosão, pois o
aço, e seus arredores, as
arranhão.
número de bolhas ao seu
bordas superiores também.
arredor aumentou, significando que está ocorrendo corrosão no metal de sacrifício.
No terceiro dia 02/07/2013, 02/07/2013, observamos observamos que:
TABELA 03 LATA 01
LATA 02
LATA 03
LATA 04
Observamos que não
Hoje no terceiro dia após o
Podemos observar que onde
Observa-se que além do
ocorreu alteração nenhuma.
inicio da experiência de
foi arranhado, a corrosão
metal de sacrifício estar se
corrosão, observa-se que
começa a se concentrar
corroendo, na lateral,
no fundo da lata, a
melhor, começa a se fixar no
observa-se a corrosão do
corrosão começa a se
arranhão, isto é, como a lata
encaixe da lata, uma
espalhar, isto é, ficar mais
está desprotegida da camada
corrosão forte, pois envolve
forte. Observa-se também,
de estanho, ela começa a se
os íons da água com sal,
que na boca da lata a
corroer.
fortalecendo assim a
corrosão começa a ficar
corrosão.
mais concentrada.
No quarto dia 03/07/2013, 03/07/2013, observamos observamos que:
TABELA 04 LATA 01
LATA 02
LATA 03
LATA 04
Observamos que não está
Podemos observar que
Observamos que a corrosão
Podemos observar que a
ocorrendo nenhuma
ocorreu um aumento muito
no fundo da lata começa a se
corrosão que ocorre no
corrosão, pelo menos ao
grande na corrosão do
concentrar bastante no local
centro da lata onde foi
nossos olhos, ou o processo
fundo da lata, pois ele
onde foi arranhado, e um
arranhado e colocado o
de corrosão pode está sendo
toma conta do fundo
pouco se concentra onde fica fica
metal de sacrifício, ocorre
muito lento.
inteiro. E pode-se observa
a junção da lata.
mais lentamente, já onde
que os indícios de corrosão
não tem o metal de
ficam mais vistosos.
sacrifício, ela já começa a corroer muito o local.
No quinto dia 04/07/2013, 04/07/2013, observamos observamos que:
TABELA 05 LATA 01
LATA 02
LATA 03
LATA 04
Observamos que nada
Observamos a corrosão do
Observamos que a corrosão
Observamos que a corrosão
mudou de um dia para o
fundo da lata muito
só está ocorrendo no local
está mais concentrada no
outro, desde o primeiro dia.
concetrada, principalmente
onde foi feito o arranhão, e
metal de sacrifício, e um
nas bordas
bem pequena nas bordas.
pouco na lateral onde fica a junção da lata.
No sexto dia 05/07/2013, 05/07/2013, observamos observamos que:
TABELA 06 LATA 01
LATA 02
LATA 03
LATA 04
Observamos que não está
Observamos que a
Observamos que a corrosão
Observamos que a corrosão
ocorrendo muita corrosão na
corrosão já está por bem
onde foi realizado o
está ocorrendo do mesmo
lata, desde o primeiro dia.
uniforme no fundo da lata,
arranhão está cada dia mais
jeito, com poucas
e nas bordas.
concentrada.
evoluções.
No sétimo dia 06/07/2013, 06/07/2013, observamos observamos que:
TABELA 07 LATA 01
LATA 02
LATA 03
LATA 04
Enfim, no último dia de
Observamos que a
observamos que a corrosão
observamos que como o
experimento podemos
corrosão tomou conta
está sempre se concentrando
metal foi colocado em um
concluir que não ocorreu
totalmente do fundo da
onde foi arranhado, isto é,
ambiente que iria se oxidar,
nenhuma corrosão na lata
lata, até as bordas e a
podemos classificar essa essa
ele acabou se oxidando no
número 1, ou pode ter
junção da lata.
corrosão como Pites, onde a
lugar do arranhão feito no
ocorrido, mas não aos nosso
corrosão forma pequenas
fundo da lata. Pois possui
olhos.
cavidades.
menor capacidade de ser redutor, fazendo com que a lata não seja afetada pela corrosão.
A corrosão, em aspecto amplo, pode ser definida como a deterioração de um material pela ação química ou eletroquímica do meio, associada ou não a esforços mecânicos. Observa-se que cada metal, ou liga, apresenta uma resistência maior ou menor à corrosão, o que é diretamente função do meio no qual o material se encontra. Até mesmo os metais que são considerados nobres, por serem praticamente inatacáveis em meios comuns, podem estar sujeitos ao processo corrosivo dependendo dependendo do meio no qual se encontrem. Embora a corrosão seja associada à destruição de materiais, deve-se considerar que a formação de uma camada de óxido sobre um metal nem sempre é desfavorável. O óxido pode ser protetor agindo como uma barreira que impede o contato entre o metal e o ambiente que o cerca, como foi o exemplo da Lata de número 4, onde tinha o metal de sacrifício. O metal usado é denominado “de sacrifício” exatamente porque é ele que será oxidado no lugar
do ferro. Esse metal de sacrifício perde elétrons para o ferro mantendo-o protegido mesmo se a superfície for arranhada e o ferro ficar exposto ao ar.
CONCLUSÕES Após a realização da atividade experimental, chegamos à conclusão que bem elaborada. Não conseguimos responder concretamente a alguns resultados obtidos, nem esses mesmos resultados eram os esperados. Após a realização desta atividade experimental, concluímos essencialmente que: O oxigênio e a água são os principais agentes corrosivos do ferro, a corrosão dos metais é uma reação redox, O ferro na presença de cobre sofre oxidação ( uma vez que o seu
potencial normal de redução é menor do que o potencial normal de redução do cobre), A temperatura também influencia o nível de oxidação, O ferro é mais sujeito á corrosão do que o aço, uma vez que o aço é constituído por ferro e carbono. Os fatores que afetam a corrosão são: materiais em contacto com o ferro; condições ambientais, tais como a temperatura, o nível de oxigênio, oxigênio, o ar, etc.; e que existem metais que protegem protegem outros metais de serem corroídos, devido ao poder redutor superior.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1- http://www.notapositiva.com/pt/trbestbs http://www.notapositiva.com/pt/trbestbs/quimica/12_corrosao_p /quimica/12_corrosao_proteccao_dos_ roteccao_dos_ metais_d.htm,, acessado em 01 de Julho de 2013. metais_d.htm
2- http://pt.wikipedia.org/wiki/Metal_de_sacrif%C3%ADcio http://pt.wikipedia.org/wiki/Metal_de_sacrif%C3%ADcio,, acessado em 08 de Julho de 2013.
3- http://pt.wikipedia.org/wiki/Corros%C3%A3o http://pt.wikipedia.org/wiki/Corros%C3%A3o,, acessado em 08 de Julho de 2013.
4- http://www.brasilescola.com/quimica/corrosao-dos-metais.htm http://www.brasilescola.com/quimica/corrosao-dos-metais.htm,, acessado em 08 de Julho de 2013.
PÓS LABORATÓRIO 1- Enumerar em ordem crescente as latas que sofreram corrosão.
R.: Lata 04(água com sal + arranhão no fundo + placa de zinco); Lata 02(água da torneira + arranhão no fundo); Lata 03(água com sal + arranhão no fundo) e Lata 01(água da torneira). 2- Justificar os fatores que provocaram maior corrosão numa lata do que na outra.
R.: ________________________________________________________________________ ______________________ _________________________________ ______________________ ______________________ ______________________ ____________________ _________ ______________________ _________________________________ ______________________ ______________________ ______________________ ____________________ _________ ______________________ _________________________________ ______________________ ______________________ ______________________ ____________________ _________ ______________________ _________________________________ ______________________ ______________________ ______________________ ____________________ _________ ______________________ _________________________________ ______________________ ______________________ ______________________ ____________________ _________ ______________________ _________________________________ ______________________ ______________________ _______________________ ____________________ ________ ______________________ _________________________________ ______________________ ______________________ ______________________ ____________________ _________
3- Explicar a razão das latas utilizadas pela indústria alimentícia serem revestidas
por uma fina camada de estanho. R.: Para se impedir se impedir o contato do ferro com o oxigênio do ar por muitos anos, aplicando-se uma camada de tinta protetora, como o zarcão (Pb 3O4) ou outras tintas mais eficientes à base de polímeros. O ferro, no entanto, enferruja, formando Fe 2O3. 3 H2O, que não é uma película de proteção. Pelo contrário, a ferrugem da superfície do metal vai se soltando e expondo continuamente o ferro metálico à condição ambiente. Desse modo, a corrosão prossegue até a total deterioração da peça. Assim, os cientistas, principalmente os químicos, desenvolveram métodos de proteção para o ferro e o aço, visto que não têm um processo de proteção natural. 4- Pode se afirmar que um dos motivos para se estudar a corrosão é o prejuízo que
este processo de deterioração impõe a sociedade nas mais variadas aplicações dos metais. Comente. R.: O processo de corrosão dos metais se dá em virtude das reações de óxido-redução entres esses e outros agentes naturais como o oxigênio presente no ar. O potencial de redução r edução desses desses metais costuma ser menor do que o oxigênio e por isso eles cedem seus elétrons, oxidando-se. A atual tecnologia é fortemente fort emente dependente da utilização de materiais metálicos, aproveitando as excelentes propriedades físicas e químicas dos metais. Em presença de ar úmido ou de água contendo oxigênio dissolvido alguns metais sofrem o fenômeno de corrosão, que corresponde a dissolução dos mesmos sob a forma iônica. Os problemas de corrosão são freqüentes e ocorrem nas mais variadas atividades: indústria química, automotiva, naval, de construção civil, etc. A corrosão preocupa o mundo e gasta bilhões ao ano para repor as perdas por ela causadas.
