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Ameaças ocultas em superfícies metálicas: você sabe o que é corrosão por pites?
Oculto na superfície do metal existe um fenômeno de corrosão muito destrutivo chamado corrosão por pites. Essa forma de corrosão é altamente localizada e pode criar pequenos furos aleatoriamente, causando danos graves às estruturas metálicas. A força motriz da corrosão por pites vem da perda de proteção de pequenas áreas, que se tornam ânodos (reações de oxidação), enquanto as grandes áreas circundantes se tornam cátodos (reações de redução), resultando em corrosão eletroquímica extremamente localizada. À medida que o processo de corrosão avança, o interior do metal será afetado em uma reação em cadeia, ameaçando sua estabilidade geral.
O processo de desenvolvimento da corrosão por pites pode ser brevemente descrito em três etapas: a primeira etapa é a inicialização da corrosão por pites, a segunda etapa é o crescimento de poros metaestáveis e a terceira etapa é o crescimento de poros maiores e mais estáveis. .
A formação de corrosão localizada pode ser vista como um processo de duas etapas: primeiro a nucleação, seguida pelo crescimento. Quando a camada protetora da superfície metálica é danificada, a corrosão começa. Essa destruição pode ser causada por danos físicos ou reações químicas, onde ânions destrutivos, como íons cloreto e tiossulfato, aceleram o processo.
Em um ambiente líquido, à medida que a corrosão progride, as regiões do ânodo e do cátodo formam pequenas células eletroquímicas, permitindo que reações de oxidação e redução ocorram em locais diferentes.
Esse fenômeno ocorre quando o metal é imerso em uma solução aquosa oxidante contendo cloreto de sódio. Nesse processo, a reação de oxidação do metal e a reação de redução do oxigênio ocorrem em taxas diferentes, resultando na abertura de novas áreas de corrosão na superfície do metal. Especialmente sob condições ácidas, a taxa de reação de corrosão aumentará significativamente.
O que não pode ser ignorado é que a combinação de diferentes ligas e ambientes afetará a ocorrência de corrosão por pites. Metais como o aço não formarão uma película protetora de óxido em um ambiente com um valor de pH abaixo de 10. Uma vez que os íons de cloreto são adicionados, isso causará corrosão uniforme de toda a superfície. Em um ambiente com um valor de pH maior que 10, é relativamente seguro.
Mesmo em um ambiente com baixo teor de oxigênio, a corrosão por pites ainda pode ocorrer, e muitas substâncias redutoras podem aumentar a chance de dissolução da película protetora de óxido.
Curiosamente, essa corrosão não é apenas resultado de reações redox. Existem muitos outros fatores que influenciam o desenvolvimento da corrosão, como atividade microbiana no ambiente industrial e mudanças na concentração local de oxigênio. Isso pode levar a mudanças nas condições de corrosão, que são difíceis de prever.
Estratégias para prevenir e controlar a corrosão por pites envolvem o uso de diferentes inibidores de corrosão, como cromatos e nitritos, entre outros. Esses produtos químicos podem formar uma película protetora na superfície do metal para evitar novas reações de corrosão.
Mesmo que sejam utilizados inibidores de corrosão, se sua concentração for muito baixa, pode ocorrer formação de ânodos locais, o que por sua vez agrava a corrosão.
Casos de falhas de engenharia demonstram os riscos potenciais de corrosão por pites. Por exemplo, a explosão acidental em Guadalajara, México, em 1992, foi causada por corrosão localizada em um oleoduto de aço para gasolina, o que levou a um vazamento. Para muitas infraestruturas, um único pequeno furo como esse pode causar grandes perdas, e o risco geralmente não é facilmente detectado.
Por exemplo, se o cano de uma arma de fogo não for limpo a tempo após o uso de munição corrosiva, é muito provável que ocorra corrosão por pites, o que causará deformação no estriamento e afetará a precisão do tiro. Em laboratórios, danos ao equipamento causados pela corrosão também podem afetar seu desempenho e vida útil. Especialmente em sistemas de ventilação envolvendo gases nocivos, problemas de corrosão precisam ser tratados com mais cautela.
Em campos de tecnologia de ponta, como estruturas e aeroespacial, a presença de corrosão localizada pode afetar invisivelmente a segurança geral do sistema. À medida que nossa compreensão das propriedades dos materiais se aprofunda, como prevenir e gerenciar efetivamente a corrosão por pites se tornou um novo desafio técnico. Então, que contramedidas mais eficazes devemos tomar para essa ameaça oculta na superfície do metal?
