A corrosão é um fenômeno que afeta diversos materiais, especialmente os metálicos, causando sua degradação e perda de propriedades. Ela pode comprometer a qualidade, a segurança e a produtividade dos processos industriais, gerando prejuízos financeiros e ambientais.
Por isso, é importante conhecer as causas, os tipos e as formas de prevenção da corrosão, a fim de evitar ou minimizar seus efeitos nocivos.
O que é a corrosão e como ela ocorre?
A corrosão pode ser definida como a deterioração de um material pela ação do meio em que ele está inserido.
Ela envolve reações químicas ou eletroquímicas que alteram a composição, a estrutura e a aparência do material, formando produtos de corrosão, como óxidos, hidróxidos, sais, etc.
A corrosão pode ocorrer de forma uniforme, quando a superfície do material é atacada de maneira homogênea, ou de forma localizada, quando há regiões mais suscetíveis ao ataque, como fendas, ranhuras, cavidades, etc.
Alguns fatores que influenciam a corrosão são: o tipo de material, o meio corrosivo, a temperatura, a pressão, a umidade, a presença de agentes aceleradores ou inibidores, etc.
A corrosão é um processo natural e espontâneo, que tende a levar os metais ao seu estado original de minério. Por exemplo, o ferro, que é extraído do minério de ferro, tende a se oxidar e formar óxido de ferro (ferrugem) quando exposto ao ar e à água.
Esse processo libera energia e diminui a entropia do sistema, ou seja, é termodinamicamente favorável.
Quais são os principais tipos de corrosão na indústria?
Existem diversos tipos de corrosão, que podem ser classificados de acordo com os mecanismos, as características geométricas, os fatores ambientais ou mecânicos envolvidos. Alguns dos tipos mais comuns na indústria são:
- Corrosão química: ocorre quando um agente químico atua sobre um material, sem a transferência de elétrons. Por exemplo, a corrosão de polímeros por solventes ou a corrosão de metais por ácidos.
- Corrosão eletroquímica: ocorre quando um material metálico entra em contato com um meio condutor de eletricidade (eletrólito), formando uma pilha galvânica. Nesse caso, há a transferência de elétrons entre o material (ânodo) e o meio (cátodo), gerando uma corrente elétrica. Por exemplo, a corrosão do ferro pelo ar úmido ou pela água do mar.
- Corrosão eletrolítica: ocorre quando uma corrente elétrica externa é aplicada ao sistema, provocando a dissolução do material. Por exemplo, a corrosão de tubulações metálicas por correntes de fuga ou a corrosão de peças metálicas por processos de eletrodeposição.
- Corrosão galvânica: ocorre quando dois metais diferentes, com potenciais de redução distintos, são ligados por um eletrólito, formando uma pilha galvânica. Nesse caso, o metal mais reativo (ânodo) se dissolve, protegendo o metal menos reativo (cátodo). Por exemplo, a corrosão do ferro em contato com o cobre ou o zinco.
- Corrosão por pites: ocorre quando há a formação de pequenos orifícios na superfície do material, que podem atingir grandes profundidades. Esse tipo de corrosão é muito perigoso, pois pode causar a ruptura do material sem alterar sua aparência. Por exemplo, a corrosão de aços inoxidáveis por cloretos.
- Corrosão por placas: ocorre quando há a formação de depressões na superfície do material, que podem se alastrar e se unir, formando áreas corroídas. Esse tipo de corrosão é favorecido pela presença de tensões mecânicas ou pela variação de temperatura. Por exemplo, a corrosão de aços carbono por água ou vapor.
- Corrosão alveolar: ocorre quando há a formação de cavidades arredondadas na superfície do material, com profundidade menor que o diâmetro. Esse tipo de corrosão é semelhante à corrosão por pites, mas menos grave. Por exemplo, a corrosão de aços carbono por ácidos orgânicos.
- Corrosão intergranular: ocorre quando há a preferência pelo ataque nas regiões próximas aos limites dos grãos que compõem o material. Esse tipo de corrosão é causado pela alteração da composição química ou da estrutura cristalina nessas regiões, tornando-as mais vulneráveis. Por exemplo, a corrosão de aços inoxidáveis por tratamentos térmicos inadequados.
Como prevenir ou controlar a corrosão na indústria?
A prevenção ou o controle da corrosão na indústria é fundamental para garantir a durabilidade, a eficiência e a segurança dos equipamentos e das instalações.
A prevenção ou o controle da corrosão contribui para a redução de custos com manutenção, reparo ou substituição de peças, bem como para a preservação do meio ambiente. Algumas das principais formas de prevenir ou controlar a corrosão na indústria são:
- Escolha do material adequado: consiste em selecionar o material que apresente maior resistência à corrosão para cada aplicação, considerando as condições do meio, as propriedades mecânicas, a disponibilidade e o custo. Por exemplo, a escolha de aços inoxidáveis, ligas de alumínio ou polímeros para ambientes agressivos.
- Proteção catódica: consiste em aplicar uma corrente elétrica externa ao sistema, de forma a tornar o material metálico o cátodo da reação, impedindo sua dissolução. Esse método pode ser realizado por meio de um gerador de corrente (proteção catódica por corrente impressa) ou por meio de um metal mais reativo (proteção catódica por ânodo de sacrifício). Por exemplo, a proteção de tubulações de petróleo ou de estruturas submersas.
- Proteção anódica: consiste em aplicar uma corrente elétrica externa ao sistema, de forma a tornar o material metálico o ânodo da reação, formando uma camada protetora de óxido na superfície. Esse método é utilizado para materiais que apresentam óxidos estáveis e aderentes, como o alumínio, o magnésio e o titânio. Por exemplo, a proteção de peças de alumínio por anodização.
- Revestimento: consiste em aplicar uma camada de outro material sobre o material metálico, de forma a isolá-lo do meio corrosivo. Esse método pode ser realizado por meio de processos físicos (pintura, esmaltação, plastificação, etc.) ou químicos (fosfatização, cromatização, niquelação, etc.). Por exemplo, o revestimento de latas de aço por estanho ou de peças de ferro por zinco (galvanização).
- Inibidores de corrosão: consistem em substâncias que, adicionadas ao meio corrosivo, reduzem ou impedem a corrosão do material metálico. Essas substâncias podem atuar de diferentes formas, como formando uma película protetora na superfície do material, alterando o pH do meio, adsorvendo-se nos sítios ativos da reação, etc. Por exemplo, os inibidores de corrosão utilizados em sistemas de refrigeração, em fluidos de corte ou em combustíveis.
Conclusão
A corrosão é um fenômeno que afeta diversos materiais, especialmente os metálicos, causando sua degradação e perda de propriedades.
Ela pode comprometer a qualidade, a segurança e a produtividade dos processos industriais, gerando prejuízos financeiros e ambientais.
Por isso, é importante conhecer as causas, os tipos e as formas de prevenção da corrosão, a fim de evitar ou minimizar seus efeitos nocivos.