Whatsapp icon Whatsapp

Galvanização

Tubos de aço galvanizado
Tubos de aço galvanizado

O ferro e o aço são materiais muito utilizados na produção de peças metálicas. O aço é uma liga metálica composta em sua maioria de ferro (≈98,5%), possui também carbono (0,5 a 1,7%) e traços de silício, enxofre e de oxigênio.

No entanto, um aspecto negativo dos materiais feitos de ferro e de aço é que, com o tempo, eles se enferrujam e geram enormes prejuízos econômicos e ambientais. Estima-se que aproximadamente 20% do ferro produzido mundialmente tem a única finalidade de substituir peças enferrujadas.

Enormes prejuízos econômicos e ambientais devido à ferrugem

Para impedir ou pelo menos diminuir esses prejuízos, existem vários métodos de proteção contra a corrosão dos metais, sendo que um dos mais eficientes é a galvanização.

A galvanização é um processo em que se reveste uma peça de ferro ou de aço com zinco metálico.

A ferrugem se forma pela oxidação do ferro metálico (Fe) a cátion ferro (Fe2+) em presença do oxigênio do ar e da água. O ferro e a maioria dos metais (com exceção do ouro e da platina) possuem menor potencial de redução que o oxigênio e, por isso, esses metais tendem a se oxidar.

Fe (s) →  Fe2+ + 2e-                      E0redução = - 0,44 V

½ O2 + H2O + 2 e- → 2 OH-   E0redução = + 0,40 V

Observe acima que o potencial de redução do ferro é bem menor que o do oxigênio e da água. Assim, quando o ferro está em contato com o ar úmido, é formada uma espécie de pilha em que o oxigênio atua como cátodo ou polo positivo, ocorrendo sua redução (ganho de elétrons). O ferro perde elétrons, sofrendo oxidação e atuando como ânodo ou polo negativo:

Ânodo:                2 Fe (s) →  2 Fe2+ + 4 e-
Cátodo:             O2 + 2 H2O + 4 e- → 4 OH-____
Reação global: 2 Fe + O2 + 2 H2O → 2 Fe (OH)2

O hidróxido de ferro (II), Fe (OH)2, é oxidado a hidróxido de ferro (III), Fe (OH)3, devido à presença do oxigênio. Esse composto perde, então, água e se transforma no óxido de ferro (III) mono-hidratado, Fe2O3 . H2O, que possui cor castanho-avermelhada, ou seja, a ferrugem:

Não pare agora... Tem mais depois da publicidade ;)

4 Fe (OH)2 + O2 + 2 H2O → 4 Fe (OH)3
2 Fe (OH)3 Fe2O3 . H2O + 2 H2O

Observe que tudo começou porque o Fe se oxidou a Fe3+. Assim, quando uma peça passa por um processo de galvanização, a camada de zinco impede a oxidação do ferro, porque evita que ele entre em contato com o ar e com a água.

Eletrodeposição metálica de zinco sobre peça (processo de galvanização)

Mas e se o objeto for riscado e o ferro entrar em contato com o ar úmido?

Sem problemas, porque inicialmente o ferro se oxidará, mas imediatamente o zinco também se oxidará, pois como é mostrado abaixo, o potencial de redução do zinco é menor que o do ferro e do que o do oxigênio e da água. Portanto, a tendência do zinco em oxidar-se é maior.

Zn(s) → Zn2+ + 2e-                        E0redução = - 0,76 V
Fe(s) → Fe2+ + 2e-                         E0redução = - 0,44 V
O2 + 2 H2O + 4 e- → 4 OH-    E0redução = + 0,40 V

 

Quando o zinco se oxida, acontecem duas coisas importantes que impedem o ferro de ser corroído. A primeira é que, visto que seu potencial de redução é menor que o do ferro, ele reduz o cátion Fe2+ a ferro metálico novamente:

 Zn(s) → Zn2+ + 2e-                     
Fe2+ + 2e-→ Fe(s)________

Zn(s) + Fe2+→ Zn2+ + Fe(s)

O segundo ponto é que, em contato com o ar e a água, o zinco origina o composto Zn(OH)2, que se deposita sobre o ferro que estava exposto e novamente o protege contra a corrosão.

Ânodo:                2 Zn(s) →  2 Zn2+ + 4 e-
Cátodo:             O2 + 2 H2O + 4 e- → 4 OH-____
Reação global: 2 Zn + O2 + 2 H2O → 2 Zn(OH)2

Publicado por Jennifer Rocha Vargas Fogaça

Artigos Relacionados

O ágar-ágar é uma substância gelatinosa extraída de algas vermelhas e é utilizado nas extremidades do tubo da ponte salina
A Ponte Salina das Pilhas
Descubra por que é preciso que se use uma ponte salina ou uma parede porosa para o bom funcionamento de uma pilha.
Veículo cromado
Aplicação da Eletrólise
O uso da corrente elétrica para cromar objetos.
A maresia e o contato direto com a água do mar aceleram o processo de corrosão e tornam o navio enferrujado
Corrosão dos metais
Veja como ocorre a corrosão dos metais, tais como da prata, do cobre e principalmente do ferro, formando a ferrugem.
Millikan (à esquerda) descobriu a carga do elétron e, a partir desse e de outros dados colhidos, Faraday (à direita) criou as leis da eletrólise.
Cálculos na Eletrólise
Millikan e Faraday foram cientistas que ajudaram a encontrar meios e fórmulas de realizar cálculos na eletrólise.
Medindo a força eletromotriz ou diferença de potencial de uma pilha
Diferença de potencial de uma pilha
Entenda o que é a diferença de potencial de uma pilha (ddp) ou força eletromotriz, como ela pode ser medida e também calculada.
As pilhas e baterias, sem as quais não conseguimos viver, são resultantes dos estudos da Eletroquímica
Eletroquímica
Introdução ao estudo da Eletroquímica — um ramo da Química que estuda os processos que ocorrem nas pilhas e na eletrólise.
Bijuterias douradas por meio da galvanoplastia
Galvanoplastia ou Eletrodeposição
Conheça a técnica de revestimento de metais conhecida como galvanoplastia, responsável, por exemplo, pela douração de bijuterias.
A pilha de lítio é usada em marca-passos implatados no interior da caixa torácica do paciente para controlar as batidas do coração por meio de impulso
Pilhas e Baterias de Lítio
Veja nesse texto a diferença entre as pilhas e as baterias de lítio, além de suas voltagens, durabilidade, esquemas de funcionamento e aplicações.
O eletrodo de gás hidrogênio é usado como padrão de referência para se descobrir os potenciais-padrão de redução dos outros eletrodos
Potencial-padrão de redução das pilhas
Entenda como foi determinado o potencial-padrão de redução e de oxidação para cada eletrodo e consulte a tabela desses potenciais.
Parafusos revestidos de zinco para proteger da corrosão – processo denominado  galvanização
Proteção dos metais contra corrosão
Conheça algumas técnicas utilizadas para a proteção dos metais contra corrosão, visto que este é um problema que causa um grande prejuízo econômico.

Outras matérias

Biologia
Matemática
Geografia
Física
Vídeos
video icon
Sigmund Freud
Filosofia
Sigmund Freud
Nessa videoaula você conhecerá mais sobre a vida e estudos do "pai" da psicanálise.
video icon
Thumb Brasil Escola
Literatura
Realismo fantástico
Trazemos uma análise sobre realismo fantástico. Assista já!
video icon
Thumb Brasil Escola
Química
Funções orgânicas
Tire um tempo para entender melhor o que são as amidas