5. Proteção de metais

M5 Conteúdos 5. Proteção de metais Síntese de conteúdos 5.1. Metais e ligas com elevada resistência à corrosão 5.2. Processo de proteção catódica e papel do ânodo de sacrifício 5.3. Galvanoplastia 5.4. Anodização do alumínio M5 Síntese de conteúdos Diagrama de conteúdos

Quais são e como se caracterizam os principais processos de proteção dos metais da corrosão? 5. Proteção de metais M5

5.1. Metais e ligas com elevada resistência à corrosão As próteses ortopédicas, por exemplo, são feitas de aço inoxidável, platina ou titânio, que resistem de forma muito satisfatória aos efeitos da corrosão.

5.1. Metais e ligas com elevada resistência à corrosão Regra geral, os metais ou ligas metálicas não ferrosos são mais resistentes à corrosão do que os ferrosos. Os metais não ferrosos mais importantes são o cobre, o alumínio e as suas respetivas ligas. As ligas de cobre mais importantes são o bronze e o latão: – bronze de fósforo (Cu, Sn e P), bronze de estanho (Cu e Sn), bronze de alumínio (Cu, Sn e A) e bronze de silício (Cu, Sn e Si); – latão de zinco (Cu e Zn) e latão de níquel (Cu e Ni) . 5. Proteção de metais M5

5.1. Metais e ligas com elevada resistência à corrosão Aplicações do bronze e do latão O cobre, o alumínio e as suas respetivas ligas são exemplos de metais e ligas metálicas com elevada resistência à corrosão.

5.2. Processo de proteção catódica e papel do ânodo de sacrifício A proteção catódica consiste em ligar a estas estruturas placas de outro metal mais reativo do que o ferro, como, por exemplo, o magnésio (Mg) e o zinco (Zn). Dado que o poder redutor destes metais é superior ao do ferro, o Mg ou o Zn serão oxidados mais facilmente, retardando assim a corrosão do ferro ou do aço, constituintes da estrutura que se pretende proteger da corrosão, funcionaram como metal ou ânodo de sacrifício. 5. Proteção de metais M5

5.3. Galvanoplastia M5 5. Proteção de metais O ouro sofre oxidação, por ação da energia elétrica, no ânodo: Au(s)  Au3+(aq) + 3 e– 5. Proteção de metais M5

5.3. Galvanoplastia M5 5. Proteção de metais O catião ouro(III) sofre redução no cátodo: Au3+(aq) + 3 e–  Au(s) 5. Proteção de metais M5

5.3. Galvanoplastia M5 5. Proteção de metais Fica assim um revestimento de ouro sobre um metal menos nobre. 5. Proteção de metais M5

5.3. Galvanoplastia M5 5. Proteção de metais Por galvanoplastia, peças de metais menos valiosos podem ser douradas ou prateadas adquirindo maior valor comercial. Na prática trata-se de uma eletrólise: a peça funcionará como cátodo, enquanto no ânodo fica o metal a usar para revestir a peça. 5. Proteção de metais M5

5.4. Anodização do alumínio 5. Proteção de metais M5

5.4. Anodização do alumínio Baseia-se no tratamento eletroquímico do alumínio com o objetivo de criar artificialmente um filme de óxido de alumínio, através da imersão num banho eletrolítico no qual o alumínio a anodizar é ligado ao polo positivo de uma fonte de eletricidade, transformando-se no ânodo da célula eletrolítica. 5. Proteção de metais M5

5.4. Anodização do alumínio Aplicações Uma camada de óxido de alumínio com microporos é mecanicamente mais resistente do que o alumínio sólido e não sofre corrosão (já se encontra oxidado). Funciona, assim, como uma “tinta” muito resistente, nomeadamente, à corrosão. 5. Proteção de metais M5

Síntese de conteúdos M5 5. Proteção de metais Regra geral, os metais ou ligas metálicas não ferrosos (que não contêm ferro) são mais resistentes à corrosão do que os ferrosos. O cobre, o alumínio e as suas respetivas ligas são exemplos de metais e ligas metálicas com elevada resistência à corrosão. São exemplos de ligas de cobre o bronze e o latão. Para retardar a corrosão do ferro ou aço é comum optar pelo designado processo de proteção catódica com recurso a um ânodo de sacrifício. Este procedimento é usado, por exemplo, nos oleodutos (pipelines), termoacumuladores, cascos de navios ou ainda em canalizações de água. 5. Proteção de metais M5

Síntese de conteúdos M5 5. Proteção de metais A proteção catódica consiste em ligar a estas estruturas placas de outro metal mais reativo do que o ferro, como, por exemplo, o magnésio e o zinco. Dado que o poder redutor destes metais é superior ao do ferro, o magnésio e o zinco serão oxidados mais facilmente, retardado assim a corrosão do ferro ou do aço, constituintes da estrutura que se pretende proteger da corrosão. Nestes casos, diz-se que o magnésio ou o zinco funcionam como metal ou ânodo de sacrifício. A galvanoplastia é uma técnica de proteção de metais que consiste no revestimento de um metal com outro metal. Em alguns casos, a proteção ocorre porque o metal do revestimento é mais nobre e, portanto, mais resistente à oxidação. Um dos exemplos é o da galvanoplastia do aço com ouro. 5. Proteção de metais M5

Síntese de conteúdos M5 5. Proteção de metais Noutras situações, a proteção verifica-se porque o metal usado para revestimento possui menor potencial-padrão de redução (maior tendência em se oxidar) do que o do metal da peça a proteger. São exemplos destes casos a galvanoplastia do ferro ou aço com zinco. Anodização do alumínio é o processo que se baseia no tratamento eletroquímico do alumínio com o objetivo de criar artificialmente um filme de óxido de alumínio através da imersão num banho eletrolítico no qual o alumínio a anodizar é ligado ao polo positivo de uma fonte de eletricidade, transformando-se no ânodo da célula eletrolítica. Este processo, ao formar uma camada de óxido de alumínio, impermeável à maior parte dos agentes químicos, ao ar e à água, protege o metal da oxidação. 5. Proteção de metais M5

Síntese de conteúdos M5 5. Proteção de metais Na anodização do alumínio forma-se, na sua superfície, uma camada de óxido de alumínio com microporos. Esta camada é mecanicamente mais resistente do que o alumínio sólido e não sofre corrosão (já se encontra oxidado). Funciona, deste modo, como uma tinta muito resistente, nomeadamente, à corrosão. 5. Proteção de metais M5

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