Resistência do aço inoxidável à corrosão pelo ácido sulfúrico

Escrito por pheori wiley | Traduzido por paula belchior
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Resistência do aço inoxidável à corrosão pelo ácido sulfúrico
O Empire State Building (1931), em Nova Iorque, é um dos mais famosos projetos de aço inoxidável nos Estados Unidos (Creatas/Creatas/Getty Images)

Com apenas algumas exceções – o ouro, o paládio e a platina – todos os metais sofrem corrosão. Isso inclui o aço inoxidável. Um equívoco comum é pensar que o aço inoxidável é 100% resistente à corrosão, como explica eStainlessSteel.com. Embora a sua resistência à corrosão seja incrível, o material poderá corroer em determinadas circunstâncias. É simples determinar o que é preciso para que isso aconteça – e, em seguida, evitar – através da compreensão das razões pelas quais o aço inoxidável tem uma forte resistência à tal corrosão.

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Propriedades do aço inoxidável

A capacidade do aço inoxidável de resistir à corrosão vem do crômio no interior do metal. O aço inoxidável contém 10,5 % de crômio, que reage com o oxigênio para criar uma barreira ou película protetora. Essa camada de crômio é de 130 Angstroms – ou um milionésimo de centímetro de espessura – de acordo com WorldStainless.org. Dois fatores que contribuem para a força de atração dessa camada protetora passiva de crômio são a temperatura e a disponibilidade de oxigênio. O aumento do calor enfraquece a camada e o crômio tem que reagir com o oxigênio para criar a camada de proteção.

Eletrodos anódicos vs. eletrodos catódicos

O ácido sulfúrico é comumente referido como o ácido da bateria. A extremidade do ânodo de uma bateria é corrosiva, embora a extremidade do cátodo seja passiva e não ocorra a corrosão. Essa corrosão ocorre quando dois metais diferentes são introduzidos dentro do mesmo ambiente de eletrólitos. Um eletrólito, também conhecido como um corrodente, é qualquer líquido que possa passar corrente elétrica, o que inclui a água como o Galvanic Corrosion Chart do ThelenChannel.com ilustra.

Efeitos da corrosão

Existem oito tipos de corrosão em metais como o descrito por eStainlessSteel.com. Um ataque uniforme, ou corrosão geral, ocorre com o colapso total da película de proteção sobre a superfície do metal. A fenda de corrosão é comumente encontrada em fendas onde o oxigênio é restrito e em ambientes de pH baixo, como água do mar. O processo ocorre quando a camada protetora do aço inoxidável é penetrada criando um local anódico. A corrosão galvânica ocorre quando dois metais diferentes são colocados num ambiente eletrolítico; o cátodo remove o metal a partir do ânodo. A corrosão intergranular é induzida pelo calor; o carbono do aço utiliza o crômio para criar o carboneto de crômio, enfraquecendo assim a proteção em torno da zona aquecida. A lixiviação seletiva é um tipo de corrosão em que um fluido simplesmente removerá o metal durante a desmineralização ou desionização. A erosão é causada pela fluência de um fluido abrasivo passando um metal a uma velocidade elevada, removendo a sua camada protetora. A corrosão sob tensão, ou cloreto de corrosão sob tensão, acontece quando as rachaduras ocorrem enquanto o metal está sob tensão de tração.

Resistência do aço inoxidável à corrosão pelo ácido sulfúrico
A barreira protetora na superfície de metais decompõe em corrosão geral (Thinkstock/Comstock/Getty Images)

Propriedades do ácido sulfúrico

O ácido sulfúrico é muito corrosivo na água, embora produza um eletrólito pobre devido ao fato de que muito pouco se dissocia em iões, de acordo com a descrição da Chemical Land 21 sobre o ácido sulfúrico. A concentração do ácido é o que determina a sua eficácia corrosiva, como a British Stainless Steel Association (BSSA) explica. A maioria dos tipos de aço inoxidável podem resistir a altas ou baixas concentrações, mas atacarão o metal a temperaturas intermédias. A concentração é afetada pela temperatura.

Resistência do aço inoxidável à corrosão pelo ácido sulfúrico
Viscoso e oleoso, o ácido sulfúrico é comumente referido como o ácido da bateria (Hemera Technologies/PhotoObjects.net/Getty Images)

Graus e resistência do aço inoxidável

Existem diferentes tipos de aço inoxidável resistentes à corrosão e cada ácido sulfúrico diferente como o BSSA explica. O aço inoxidável 18/10 é suscetível a temperaturas aumentadas rapidamente. Ele pode resistir a um ácido a uma concentração de 5% à temperatura ambiente. O aço 17/25/2.5 tem uma vantagem sobre o 18/10, pois ele pode lidar com até 22% em uma temperatura ambiente novamente, aumentar o calor acima de 60º C tornará esse aço inútil. O aço duplex (2304) é mais resistente conforme o calor aumenta. Os números de temperatura ambiente dos aços duplex são aproximadamente o mesmo que o 17/12/2.5, mas apenas reduzem ligeiramente o calor, permitindo 8% a 80º C. O aço 2205 tem um subsídio de concentração à temperatura ambiente de até 40%, que cairá para 12% a 80º C. O aço superduplex oferece uma ligeira melhoria com 45% à temperatura ambiente. O aço 904L foi especificamente desenvolvido para ser capaz de lidar com o ácido sulfúrico. Ele pode lidar com toda a gama de concentração a até 35 º C.

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