Em cidades que ficam em regiões costeiras ou litorâneas, o processo de corrosão se dá de forma muito mais acelerada em metais, tanto em eletrodomésticos como em automóveis, por exemplo. Esse fato pode ser relacionado à aceleração do pite pelos íons cloreto. Descreva o mecanismo, mostrando as reações químicas que explicam a aceleração da corrosão do metal ferro em regiões litorâneas.
8. Descreva sucintamente as duas técnicas que são usadas para proteção catódica, utilizando exemplos de metais que protegeriam o metal ferro (proteção por ânodo de sacrifício e a proteção catódica por corrente impressa).
8. Descreva sucintamente as duas técnicas que são usadas para proteção catódica, utilizando exemplos de metais que protegeriam o metal ferro (proteção por ânodo de sacrifício e a proteção catódica por corrente impressa).
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício fala sobre corrosão de metais, principalmente o ferro, em regiões costeiras. A matéria envolvida aqui é Corrosão Metálica e Proteção Catódica. Para resolver, a gente vai precisar entender como os íons cloreto aceleram a corrosão e conhecer duas técnicas de proteção catódica: ânodo de sacrifício e corrente impressa.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é corrosão. Corrosão é basicamente a degradação de metais devido a reações químicas com o ambiente. No caso do ferro, ele tende a oxidar-se, formando óxidos de ferro, que conhecemos como ferrugem.
Passo 3
Em regiões costeiras, o ar e a água contêm muitos íons cloreto (
). Esses íons aumentam a condutividade da solução e facilitam a transferência de elétrons, acelerando a corrosão do ferro.
Passo 4
Vamos ver as reações envolvidas na corrosão do ferro. A corrosão ocorre em duas etapas principais: a anó- e a cátodo.
No ânodo (onde ocorre a oxidação):
Aqui, o ferro perde elétrons e se dissolve.
No cátodo (onde ocorre a redução), normalmente ocorre a redução do oxigênio presente na água:
Os elétrons liberados na anódo são consumidos na cátodo, formando íons hidroxila.
Passo 5
Os íons cloreto (
) presentes nas regiões litorâneas atacam a camada protetora de óxido de ferro, expondo mais ferro puro à corrosão. Além disso, eles neutralizam os íons hidroxila, impedindo a formação de uma camada passiva que protegeria o metal, o que acelera ainda mais a corrosão.
Passo 6
Resumindo a parte da corrosão: em ambientes costeiros, os íons cloreto aceleram a corrosão do ferro ao aumentar a condutividade da solução e desgastar a camada protetora de óxidos, facilitando as reações de oxidação e redução que corroem o metal.
Passo 7
Agora, vamos falar sobre as técnicas de proteção catódica. A proteção catódica é uma maneira de evitar que o metal corroa, transformando o metal que queremos proteger (no caso, o ferro) em cátodo de uma célula eletroquímica.
Passo 8
A primeira técnica é a proteção por ânodo de sacrifício. Aqui, um metal mais “ativo” (mais fácil de oxidar) é conectado ao ferro. Esse metal sacrifica-se corroendo no lugar do ferro. Um exemplo comum é o uso de zinco ou magnésio como ânodos de sacrifício para proteger estruturas de ferro.
Passo 9
A segunda técnica é a proteção catódica por corrente impressa. Nessa abordagem, uma corrente elétrica externa é aplicada para fornecer elétrons ao ferro, impedindo que ele perca elétrons e, consequentemente, corroa. Geralmente, são usados ânodos inertes como tungstênio ou titânio, que não se corroem facilmente, e a corrente é controlada por um sistema elétrico.
Resposta
Em resumo, a corrosão do ferro em regiões litorâneas é acelerada pelos íons cloreto que intensificam as reações de oxidação e redução, desgastando a camada de proteção do metal. Para proteger o ferro, utilizamos técnicas de proteção catódica como o uso de ânodos de sacrifício (exemplo: zinco) e a aplicação de corrente impressa com ânodos inertes (exemplo: titânio), garantindo assim a durabilidade do metal em ambientes corrosivos.