Entenda o processo de oxidação dos metais

Apesar de ser um dos materiais mais comuns e úteis fabricado no mundo, o aço sempre teve uma grande limitação: ferrugem. Muitas vezes vemos a cor marrom-escura ou vermelha e um material escamoso em pontes e prédios antigos e até mesmo em produtos menores de aço (pregos, barras e chatas) que são deixados em aberto por muito tempo (semanas). Continue a leitura e entenda mais sobre o processo de oxidação dos metais.

A ferrugem ocorre quando o ferro, aço ou outros metais (zinco, níquel, cobre e alumínio etc.) estão em contato contínuo com o oxigênio, liberado pela água, seja em estado líquido ou gasoso (vapor d’água / névoa). O dióxido de carbono no ar em combinação com a água cria um ácido carbônico que decompõe a água ao seu estado molecular (hidrogênio e oxigênio) e faz com que parte do ferro do metal se dissolva.

As moléculas de oxigênio se ligam ao ferro dissolvido, criando óxido de ferro (ferrugem) durante o processo de oxidação metálica. Há alguns catalisadores no processo de oxidação que favorecem esse processo, tais como: água salgada, chuvas ácidas, solo e compostos de enxofre gasoso.

Como somos prestadores de serviços de engenharia, é benéfico entender quais tipos de metais são suscetíveis à ferrugem e como evitar ou combater a ferrugem. Qualquer ferro ou liga de ferro, como aço inoxidável e galvanizado, será suscetível à ferrugem.

Agora, isso não quer dizer que outros metais não corroerão, mas não enferrujam. A oxidação é um fenômeno ao qual todos os metais estão susceptíveis, mas apenas após a intensa ação do oxigênio a falta de cuidado com material que o processo resultará na corrosão (processo mais avançado) e criará camadas de óxido de ferro (ferrugem).

A primeira área em que a ferrugem é comumente encontrada em uma casa é na fundação. Embora você possa pensar que a fundação é apenas de concreto, mas não é o caso. Quando o concreto é despejado, o uso de vergalhões de aço para reforçar o concreto é comum. Na maioria dos casos, o concreto efetivamente cobre todo o vergalhão, no entanto, se o concreto não estiver vedado corretamente, a umidade penetrará nele e, ao fazê-lo, iniciará o processo de oxidação.

A detecção desse processo pode ser muito difícil visto você não pode ver o vergalhão. O que você pode ver é a superfície do concreto, é importante inspecionar o concreto na busca por fraturas. Quaisquer rachaduras ou lascas no concreto serão um ponto de entrada fácil para a umidade chegar ao vergalhão e começar o processo de ferrugem, colocando em risco toda a estrutura e resultando em danos materiais e imateriais.

Outra área em uma casa onde a ferrugem é comum é no telhado, especialmente telhados que são de aço. Isso ocorre mais comumente quando um telhado de aço é revestido com um selador sem primeiro ser limpo e raspado. Como resultado, a umidade presa sob o selador levando a problemas de ferrugem.

Pode ocorrer ferrugem no aço inoxidável?

O aço inoxidável é uma liga ferrosa resistente à corrosão que combate a oxidação com a adição de cromo. Diferentes porcentagens de cromo são usadas para torná-lo resistente ao uso regular ou uso pesado em ambientes salinos.

No entanto, até mesmo o aço inoxidável pode enferrujar! Todo o ferro que é utilizado na composição de um metal só precisa ter exposição para reagir com o oxigênio, embora esteja contando com a camada passiva de “vedação” de óxido de cromo para protegê-lo.

A camada de óxido de cromo tem apenas algumas moléculas de espessura e não é formada instantaneamente. Quando o aço inoxidável é produzido, este é limpo com um ácido ao qual remove qualquer depósito de ferro, sal ou gordura no nível da superfície que possa afetar a ação química do cromo.

Como esse filme passivo é um produto químico, este pode ser interrompido por diferentes fatores. Uma temperatura acima de 400 °C pode causar alterações moleculares no cromo que impedem a oxidação, portanto a ferrugem pode se acumular em torno do local de uma solda em aço inoxidável.

Em outros casos, a camada de óxido de cromo pode ser comprometida pela rápida mudança térmica, abrasão, rachaduras, ação de sal, ácido. Por fim, se o aço inoxidável entrar em contato com muitos materiais férricos, a porcentagem localizada de cromo poderá cair abaixo da porcentagem mínima necessária para manter um filme impermeável (limite inferior de 10,5%) e possibilitar a oxidação.

Assim, com o objetivo de remover o início da oxidação de uma placa aço inoxidável com lã de aço, pode piorar um problema de ferrugem! À medida que o cromo é desgastado, as moléculas de aço podem se tornar parte do metal, diminuindo o teor de cromo local. Quando ocorre a falha da proteção do cromo no aço inoxidável e o ferro é exposto ao oxigênio da água e ar, e então a ferrugem se instala.

6 dicas para evitar ferrugem

1. Mantenha o ambiente limpo e seco

A água é o inimigo número um quando se trata de ferrugem porque é o oxigênio nas moléculas de água se combina com o ferro para formar óxido de ferro. É por isso que metais deixados ao ar livre, como carros, portões ou tanques têm maior probabilidade de enferrujar. Se o objeto estiver localizado em um ambiente interno úmido, como uma garagem ou porão, instale um desumidificador. Qualquer tipo de lama ou sujeira aderida à superfície pode conter água, por isso é importante manter os metais limpos e secos.

2. Evitar arranhões ou danos

Arranhões ou rachaduras no metal expõem mais metal e retêm a água, permitindo que ela permaneça em contato com o ferro. É por isso que o aço laminado a frio é mais resistente à corrosão do que o aço laminado a quente, porque a laminação a frio cria uma superfície mais lisa, sem textura, que pode captar e reter a água.

3. Aplique um revestimento protetor

Os produtos de prevenção de ferrugem comercialmente disponíveis na forma de sprays de aerossol ou líquidos (tintas) criam uma camada impermeabilizante e reduzem a ação do oxigênio com o metal.

4. Use Aço Inoxidável

As ligas de aço inoxidável contêm ferro, mas resiste à ferrugem, pois também contém uma alta porcentagem de cromo, que é ainda mais reativo do que o ferro. O cromo na liga se oxida rapidamente para formar uma camada protetora de óxido de cromo na superfície do metal, impedindo que o oxigênio atinja o aço subjacente.

5. Use Metal Galvanizado

A galvanização é um processo usado para preservar o aço livre de ferrugem por muitos anos. No processo de galvanização, uma peça de aço é revestida com zinco líquido. O zinco protege o aço de três maneiras diferentes. Primeiro, o revestimento de zinco atua como uma barreira impedindo que o oxigênio e a água atinjam o aço.

Em segundo lugar, mesmo que o revestimento seja arranhado, o zinco continua a proteger as áreas próximas do metal por meio de proteção catódica. E terceiro, o zinco é altamente reativo ao oxigênio e forma rapidamente uma camada protetora de óxido de zinco que impede o ferro de continuar oxidando.

6. Manutenção regular

Como a ferrugem se espalha rapidamente, é importante eliminá-lo assim que ele aparecer. Em seguida, esfregue com água morna e sabão e aplique outro revestimento protetor para evitar mais oxidação.

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