quarta-feira, 13 de janeiro de 2016

Formação da ferrugem: sob o olhar da química


Você já parou para se perguntar: "Como se forma a ferrugem?"

Um experimento simples que pode ser feito em casa é colocar uma palha de aço umedecida com água em um local arejado. Você irá perceber que a palha exposta ao ar sofre rápida corrosão, indicando que o oxigênio e a água desempenham importante papel nos processos de formação da ferrugem. Tal fenômeno, tratado pela química como reação de oxirredução, é de fundamental importância no estudo da corrosão de estruturas metálicas e de suas patologias.

Mas, afinal de contas, o que acontece em nível atômico e molecular para gerar a ferrugem? Quais as reações químicas envolvidas? O que fazer para evitar a sua formação?

Imagem: https://i.ytimg.com/vi/mmY1DjQ-QqU/hqdefault.jpg
A ferrugem é um tipo de corrosão, resultado de uma reação de oxirredução entre o ferro e o oxigênio do ar. O ferro perde elétrons (sofre oxidação) e o oxigênio ganha elétrons (sofre redução). Contudo, para que um átomo de ferro perca seus elétrons da camada de valência, deve haver um meio que facilite essa perda: esse meio é a água. Por isso, a formação de ferrugem depende exclusivamente de três reagentes: ferro metálico, gás oxigênio e água:

Fe + ½ O2 + H2à Fe(OH)(hidróxido ferroso)

O hidróxido ferroso que se forma sofre nova oxidação e passa a ser hidróxido férrico, Fe(OH)3, também representado como 1/2 Fe2O3 . 3H2O (óxido férrico tri-hidratado). Ao perder água, forma-se o óxido férrico mono-hidratado (Fe2O. H2O), de coloração castanho-avermelhada, isto é, a ferrugem que todos nós conhecemos. 

O meio mais fácil para se evitar a ferrugem é aplicar uma camada de tinta sobre a superfície exposta ao ar. A película de tinta impede que o oxigênio e a água entrem em contato com o ferro iniciando o processo de corrosão. Também temos os aços inoxidáveis ou cromados. Nestes deposita-se uma camada de cromo, que impede, assim como a tinta, o contato do ferro com a água e o ar. 

Imagem: http://equipedeobra.pini.com.br/construcao-reforma
/64/como-calcular-quantidade-de-materiais-para-pintura-de-grades
--297870-1.aspx

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