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Como evitar a corrosão: o uso de metais de sacrifício

A reatividade dos compostos químicos é um fator de influência em vários âmbitos. Ela tem papel determinante no rumo das reações químicas, nos produtos que são formados, e também confere propriedades distintas para cada um destes produtos.

Um dos exemplos que são mais lembrados quando falamos de reatividade são as reações de oxirredução. Estas envolvem a transferência de elétrons entre os reagentes: o metal que possuir maior tendência de doar elétrons é o mais reativo, ou seja, mais capaz de reagir com o seu meio. 

A oxirredução está presente em quase todas as reações realizadas nas áreas de galvanoplastia e metalurgia, já que são comuns em processos de precipitação, redução e solubilização dos metais durante o processo de refino.


Metal corroído
Figura 1 - Metal corroído.

No entanto, a oxidação e os materiais metálicos estão conectados a um conceito chamado corrosão - que já foi tratado com mais detalhes aqui no blog. Esse processo natural pode se tornar um  problema dependendo de onde acontece. Por isso, a ciência possui algumas soluções gerais para recuperar peças deterioradas pelo fenômeno e também para preveni-lo. Uma dessas formas de proteção contra a corrosão é a utilização de metais de sacrifício, técnica muito comum e aplicada nos dias de hoje em vários setores. 


Afinal, o que são os metais de sacrifício?

Metais de sacrifício são compostos metálicos relativamente reativos com elevado potencial de oxidação – e, portanto, com forte propensão à corrosão quando expostos em ambientes específicos – que são deteriorados ao invés do metal que se deseja proteger. Dessa forma, o metal de sacrifício, após sofrer a oxidação, forma uma camada protetora sobre a camada a ser protegida, impedindo que esta entre em contato com o ambiente corrosivo e estendendo, assim, seu tempo de vida.

Esse tipo de prevenção à corrosão é um tipo de proteção catódica, a qual normalmente é empregada em estruturas submersas e/ou enterradas ou em ferragens. Nela, o metal de sacrifício, que possui maior potencial de oxidação, torna-se o polo positivo (ânodo), e o metal protegido se torna o polo negativo (cátodo), tal qual uma célula eletroquímica. Por isso, a perda de elétrons acontece no chamado ânodo de sacrifício e a corrosão tem início em sua superfície de forma espontânea. 


Esquema ilustrativo de um sistema contendo um metal de sacrifício.
Figura 2. Exemplo de um sistema contendo um metal de sacrifício. Fonte: Adaptado de https://2012books.lardbucket.org/.

Normalmente, os metais mais utilizados para se tornarem ânodos de sacrifício são o zinco, alumínio e magnésio, que possuem potenciais de oxidação iguais a +0,76 V, +1,66 V e +2,37 V, respectivamente. Cada um possui particularidades que tornam sua aplicação melhor em cada setor. Portanto, antes de escolher um metal de sacrifício, é essencial entender as propriedades e características do meio em que será adicionado. O zinco, por exemplo, é muito aplicado em ambientes de água salgada, enquanto o magnésio é mais usado em ambientes de água doce.


Tabela de potenciais de oxidação.
Figura 3 - Tabela de potenciais de oxidação. Fonte: Colégio Web.

Algumas aplicações

Existem inúmeras vantagens para usar metais de sacrifício como forma de proteção contra a corrosão. Algumas delas incluem a não necessidade do uso de energia elétrica para a sua realização, facilidade de instalação e menor custo em comparação a outros métodos. Tudo isso faz com que a proteção catódica seja aplicada em uma série de locais e sistemas propícios à corrosão, como em cascos de navios, tanques e outros materiais subterrâneos, refinarias e gasodutos, plataformas e materiais de aço e/ou ferro.

Vale ressaltar, porém, que como o metal de sacrifício sofre corrosão, sua troca deve ser feita de tempos em tempos a fim de continuar a proteção ao metal base.


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