Estudo cinético da corrosão do aço carbono em meio ácido clorídrico e nítrico
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Data
2024-12-06
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Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais
Resumo
A corrosão é um processo espontâneo que gera grandes prejuízos econômicos para diversos setores industriais, resultando na perda de milhões de dólares anualmente. O aço carbono 1020,
devido às suas propriedades mecânicas e baixo custo, é amplamente empregado em indústrias siderúrgicas, refinarias de petróleo, indústria automobilística, agroindústrias, entre outras. Este trabalho apresenta um estudo detalhado sobre a cinética do mecanismo de corrosão do aço carbono 1020 em soluções de ácidos fortes, amplamente utilizados em contextos industriais e rotinas de laboratório. Para isso, foram realizadas medições diretas (perda de massa) e indiretas (pH, condutividade iônica, curvas de polarização e potencial de circuito aberto) da taxa de corrosão do aço carbono 1020 em diferentes concentrações de ácidos clorídrico (HCl) e nítrico (HNO3). Nos ensaios com HCl, os resultados de perda de massa, pH e condutividade iônica indicaram uma cinética de corrosão de ordem zero (k = 10⁻⁵ g min⁻¹), sugerindo a existência de um gargalo no mecanismo de corrosão, corroborado pelas análises de polarização e potencial de circuito aberto. Esse gargalo foi atribuído à saturação da superfície do aço por íons H⁺ e Cl⁻, resultando em um processo de corrosão uniforme, como observado nas imagens microscópicas obtidas por meio de análise metalográfica. Por outro lado, no sistema contendo HNO₃, os mesmos experimentos revelaram uma cinética de primeira ordem nos primeiros 60 minutos de exposição (k = 10⁻² g min⁻¹ a 10⁻³ g min⁻¹). Após esse período, houve a passivação da superfície do aço, devido à presença de íons nitrato (NO₃⁻). Além disso, foi observado o efeito da solubilidade das fases contendo perlita e carbonetos, que aumentaram a área de contato da superfície do aço, evitando a saturação observada no sistema HCl. Este estudo contribui para uma compreensão mais profunda da corrosão do aço carbono 1020 em ambientes ácidos, fornecendo análises sobre a sua resistência e os mecanismos de corrosão que ocorrem em diferentes condições industriais.
Descrição
Palavras-chave
Aço Carbono, Cinética Química, Corrosão, Inibidores de Corrosão