Todos os metais querem corroer
A corrosão é o fluxo de corrente elétrica e pode ser interrompida por corrente oposta
De acordo com as leis da física, todos os materiais metálicos tendem a retornar à sua forma original, o minério, a partir do qual são refinados com o uso de muita energia. A natureza favorece o estado de menor energia ligada. Quando o metal corrói, a energia interna é liberada.
Em uma reação de corrosão, íons ferrosos tipicamente se desprendem enquanto elétrons são liberados simultaneamente. Na água, os íons ferrosos reagem com oxigênio e hidróxido, formando ferrugem. Todos os elétrons liberados no ânodo em corrosão devem ser utilizados em outras partes da estrutura metálica em uma reação catódica. Esse fluxo de elétrons cria uma corrente elétrica que pode ser suprimida aplicando-se a mesma quantidade de corrente na direção oposta.
Corrosão de Estruturas de Aço
A reação de corrosão em um líquido frequentemente envolve aço ou outra liga de ferro em água contendo vários sais, como cloretos na água do mar. Íons ferrosos com carga positiva se desprendem da superfície metálica para o líquido, enquanto elétrons negativos são liberados simultaneamente no metal. Essa reação anódica desintegra átomos metálicos, causando a perda de material que chamamos de dano por corrosão. Em águas naturais, o resultado final da reação anódica é a formação de ferrugem.
Todos os elétrons com carga negativa liberados no ânodo em corrosão serão consumidos em outras partes da superfície da estrutura metálica em uma reação catódica. O átomo metálico não participa dessa reação catódica e, portanto, não ocorre corrosão nos sítios catódicos.
Na proteção catódica por corrente impressa, uma corrente contínua é aplicada à estrutura metálica por meio de um retificador e ânodos auxiliares. Todas as reações anódicas são transferidas para a superfície do ânodo auxiliar, feito de material insolúvel. A corrente catódica que passa pela superfície metálica mantém os átomos metálicos imunes, impedindo-os de liberar elétrons e, portanto, de corroer.
A resistência à corrosão dos aços inoxidáveis baseia-se na formação de uma película protetora de óxido na superfície metálica. Essa película naturalmente passiva nem sempre é resistente ao ataque de cloretos em eletrólitos oxidantes quentes. O cloreto rompe a película superficial, causando uma diferença de potencial entre a película de óxido mais nobre e o metal base menos nobre nos pontos expostos. A diferença de potencial entre os locais ativos e passivos cria uma corrente de corrosão. Nesse caso, a corrente de proteção catódica mantém a película de óxido estável e resistente à corrosão, mesmo em eletrólitos oxidantes.
Corrosão do Aço de Reforço do Concreto
Recursos enormes são investidos anualmente na substituição de estruturas de concreto deterioradas. A corrosão do concreto é um processo lento, mas enganoso, pois pode ter avançado por muito tempo dentro da estrutura antes de ser visível.
O concreto novo é alcalino e geralmente é um ambiente ideal para o aço. No entanto, quando cloretos agressivos do ar salino, da água do mar ou do sal da estrada penetram no concreto e atingem o aço de reforço, a corrosão se torna ativa. Em ambientes marinhos, as estruturas de concreto são muito propensas à deterioração por ataque de cloretos.
A corrosão sempre precisa de um eletrólito, um líquido condutor para a movimentação dos íons. No concreto, sempre há umidade suficiente para manter a corrosão em ritmo acelerado.
Uma vez iniciada a corrosão da armadura, selantes, revestimentos ou revestimentos são inúteis para impedir a corrosão. A única técnica de reabilitação comprovadamente eficaz para impedir a corrosão, independentemente do teor de cloreto do concreto, é a Proteção Catódica.