Entendendo a Corrosão Metálica: Processos e Mecanismos

O que é Corrosão Metálica?

A corrosão metálica é a transformação de um material metálico ou liga metálica pela sua interação química ou eletroquímica num determinado meio de exposição, processo que resulta na formação de produtos de corrosão e na liberação de energia.

Geralmente, a corrosão metálica (por mecanismo eletroquímico) está associada à exposição do metal num meio no qual existe a presença de moléculas de água, juntamente com o gás oxigênio ou íons de hidrogênio, num meio condutor.

A adoção de uma ou mais formas de proteção contra a corrosão dos metais deve levar em conta aspectos técnicos e econômicos. Entre os aspectos técnicos, o meio de exposição é um parâmetro de grande importância. Quanto a este parâmetro, o uso de inibidores de corrosão ou o controle de agentes agressivos (SO2, H+, Cl-) são impraticáveis nos casos em que se deseja proteger um determinado metal contra a corrosão atmosférica e o mesmo vale para a utilização da proteção catódica, restando nestes casos somente a modificação do metal ou a interposição de barreiras como uma alternativa para proteção contra a corrosão.

Conceito de Oxidação

Antigamente, o termo oxidação significava combinar-se com o oxigênio. Quando adquiriu-se o conhecimento da estrutura dos átomos, verificou-se que, quando um elemento ou uma substância combinava-se com o oxigênio, esta espécie química perdia elétrons.

Modernamente, o termo oxidação significa perder elétrons, não necessariamente em presença de oxigênio (quando um elemento perde elétrons o seu estado de oxidação aumenta. Exemplo: Al⁰ → Al⁺³ + 3 e⁻).

Classificação dos Processos Corrosivos

A corrosão consiste na deterioração dos materiais pela ação química ou eletroquímica do meio, podendo estar ou não associada a esforços mecânicos. Dependendo do tipo de ação do meio corrosivo sobre o material, os processos podem ser classificados em dois grandes grupos:

• Corrosão Eletroquímica: Mais frequente na natureza, ocorre na presença de água líquida, temperaturas abaixo do ponto de orvalho e formação de uma pilha de corrosão.
• Corrosão Química: Também denominada corrosão seca, ocorre em altas temperaturas, sem a presença de água líquida e por interação direta entre o metal e o meio.

Corrosão Eletroquímica

Em face da necessidade do eletrólito conter água líquida, a corrosão eletroquímica é também denominada corrosão em meio aquoso. Nestes casos, a corrosão corresponde ao inverso dos processos metalúrgicos.

Corrosão Química (Corrosão Seca)

Os processos de corrosão química são menos frequentes na natureza, envolvendo operações onde as temperaturas são elevadas. Não necessita de água líquida e ocorre por interação direta entre o metal e o meio corrosivo.

Outros Fenômenos de Deterioração

Existem processos de deterioração que não se enquadram na definição de corrosão, como o desgaste por erosão (processo físico). Pode ocorrer, entretanto, a ação simultânea, constituindo a corrosão-erosão. Outros fenômenos incluem transformações metalúrgicas, corrosão intergranular e fluência (deformação plástica em altas temperaturas).

Meios Corrosivos

Os meios corrosivos em corrosão eletroquímica são responsáveis pelo aparecimento do eletrólito, uma solução eletricamente condutora constituída de água contendo sais, ácidos ou bases. Os principais meios incluem:

• Atmosfera: Ar com umidade, sais, gases industriais e poeira.
• Solos: Contêm umidade, sais minerais e bactérias.
• Águas naturais: Rios, lagos e subsolo.
• Água do mar: Eletrólito por excelência devido à alta concentração de sais.
• Produtos químicos: Podem formar eletrólitos em contato com umidade.

Reações no Processo Corrosivo

As reações que ocorrem nos processos de corrosão eletroquímica são reações de oxidação (anodo) e redução (cátodo). A reação mais importante e responsável pelo desgaste do material é a de passagem do metal da forma reduzida para a iônica.

Polarização, Passivação e Velocidade

Polarização é a modificação do potencial de um eletrodo devido a variações de concentração, sobrevoltagem de um gás ou variação de resistência ôhmica. Os fenômenos de polarização limitam a velocidade do processo corrosivo.

Tipos de Polarização

• Polarização por Concentração: Ocorre em eletrólitos parados ou com pouco movimento.
• Polarização por Ativação: Devido à sobrevoltagem de gases (como H₂ no catodo).
• Polarização Ôhmica: Devido à precipitação de compostos insolúveis (como carbonatos e hidróxidos) que formam um revestimento natural sobre as áreas catódicas.