Corrosão Aquosa

A corrosão aquosa é a degradação eletroquímica de metais em contacto com ambientes que contêm água, impulsionada por reações acopladas de dissolução anódica e redução catódica.

Definition

A oxidação eletroquímica de um metal num ambiente que contém água, na qual a dissolução do metal em locais anódicos é equilibrada por uma reação de redução em locais catódicos na mesma superfície ou numa superfície acoplada.

Scope

Este tópico abrange o mecanismo eletroquímico da corrosão em meios aquosos: a dissolução anódica do metal e a redução catódica de oxigénio ou iões de hidrogénio, o potencial de corrosão misto e a corrente de corrosão, a estabilidade termodinâmica mapeada pelos diagramas de Pourbaix, e as principais formas de ataque, como corrosão uniforme, galvânica, por pites e por frestas. É a base para prever e quantificar a degradação de materiais.

Core questions

• Que reações anódicas e catódicas se combinam para corroer um metal em água?
• Como o potencial de corrosão e a corrente de corrosão determinam a taxa de perda de metal?
• Como os diagramas de Pourbaix preveem se um metal corrói, passiva ou é imune?
• O que distingue a corrosão uniforme de formas localizadas como a corrosão por pites e o ataque galvânico?

Key theories

Teoria do potencial misto

Um metal em corrosão atinge um potencial de corrosão estável onde as correntes anódicas e catódicas totais se equilibram; a magnitude desta corrente equilibrada, obtida por extrapolação de Tafel, fornece a taxa de corrosão.

Diagramas Potencial–pH (Pourbaix)

Mapas do potencial de elétrodo em função do pH delineiam regiões onde um metal é termodinamicamente imune, corrói ativamente ou está passivado, orientando a avaliação da suscetibilidade à corrosão.

Clinical relevance

A corrosão aquosa está na base da falha e manutenção de oleodutos, pontes, navios e implantes biomédicos; a compreensão da sua eletroquímica permite a previsão da vida útil, a seleção de materiais e estratégias de proteção que mitigam vastos custos económicos e de segurança.

History

Evans estabeleceu a natureza eletroquímica da corrosão no início do século XX; Wagner e Traud formalizaram a teoria do potencial misto em 1938, e Pourbaix compilou diagramas de equilíbrio potencial–pH em meados do século XX, conferindo em conjunto à corrosão uma base eletroquímica quantitativa.

Key figures

• Ulick R. Evans
• Marcel Pourbaix
• Carl Wagner
• Wilhelm Traud

Seminal works

• jones1996
• pourbaix1974
• bard2001

Frequently asked questions

Por que dois metais diferentes em contacto corroem mais rapidamente?

Quando metais dissimilares são conectados eletricamente num eletrólito, o metal mais ativo torna-se o ânodo e dissolve-se preferencialmente, enquanto o metal mais nobre atua como cátodo, acelerando a corrosão galvânica do metal ativo.

O que um diagrama de Pourbaix indica?

Ele mostra, em função do potencial e do pH, se um metal é termodinamicamente estável (imune), se espera que se dissolva (corrosão) ou se está coberto por um óxido protetor (passivação), embora indique a tendência em vez da taxa.