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Polarização

Polarização é a modificação do potencial de um eletrodo devido a variações de concentração, sobre voltagem de um gás ou variação de resistência ôhmica.

Os fenômenos de polarização promovem a aproximação dos potenciais das áreas anódicas e catódicas e produzem aumento na resistência ôhmica do circuito, tomando o processo corrosivo menos ativo.

Graças à existência destes fenômenos, as taxas de corrosão observadas na prática são substancialmente inferiores àquelas que ocorreriam caso as pilhas de corrosão funcionassem ativamente em todas as condições dos processos corrosivos.

Quando as reações de corrosão são controladas predominantemente por polarização nas áreas anódicas, diz-se que a reação de corrosão é controlada anodicamente.

Quando as reações de corrosão são controladas predominantemente por polarização nas áreas catódicas, diz-se que a reação é controlada ohmicamente.


Polarização por concentração


Este tipo de polarização ocorre frequentemente em eletrólitos parados ou com pouco movimento.

O efeito de polarização resulta do aumento de concentração de íons do metal em tomo da área anódica (baixando o seu potencial na tabela de potenciais) e a rarefação de íons H+ no entorno da área catódica.

Caso o eletrólito possua movimento, as situações citadas acima não devem acontecer.



Este tipo de polarização ocorre devido à sobre voltagem de gases no entorno dos eletrodos. Os casos mais importantes no estudo da corrosão são aqueles em que há liberação do H2 no entorno do cátodo ou do O2 no entorno do ânodo.

A liberação de H2 no entorno do cátodo é denominada polarização catódica e assume particular importância como fator de controle dos processos corrosivos.

Em eletrólitos poucos aerados o H2 liberado e absorvido na área catódica provoca uma sobre tensão ou sobre voltagem do hidrogênio capaz de reduzir sensivelmente a agressividade do meio, podendo-se considerar, assim, a corrosão do aço desprezível na presença de água doce ou salgada, totalmente desaerada.

 

A sobre voltagem do hidrogênio foi estudada por Tafel que estabeleceu a seguinte equação:


n = b log i / i0

Onde:

n = sobre voltagem do hidrogênio (V).

b (V) e i0 (A/cm2) são constantes que dependem do metal e do meio.

i = densidade de corrente aplicada que provoque a sobre voltagem n (A/cm-z).

 


A polarização ôhmica ocorre devido à precipitação de compostos que se tornam insolúveis com a elevação do pH no entorno das áreas catódicas.

Estes compostos são principalmente carbonatos e hidróxidos que formam um revestimento natural sobre as áreas catódicas.




Passivação é a modificação do potencial de um eletrodo no sentido de menor atividade (mais catódico ou mais nobre) devido à formação de uma película de produto de corrosão.

Esta película é denominada película passivante.

Os metais e ligas que se passivam são os formadores de películas protetoras.

Como exemplos podem ser citados:


- Cromo, níquel, titânio, aço inoxidável e monel que se passivam na grande maioria dos meios corrosivos, especialmente na atmosfera.

- Chumbo que se passiva na presença de ácido sulfúrico

- O ferro que se passiva na presença de ácido nítrico concentrado e não se passiva na presença de ácido nítrico diluído

- A maioria dos metais e ligas passivam-se na presença de meios básicos, com exceção dos metais anfóteros (Al, Zn, Pb e Sb)

Na figura seguinte são mostradas as curvas da taxa de corrosão em função do potencial para um metal sujeito a passivação e para outro não passível. De modo geral tem-se um controle misto das reações de corrosão.

Taxa de corrosão de um metal não passível
Figura 01 - Taxa de corrosão de um metal não passível


 

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