O que é a corrosão galvânica?

Mais de 200 anos atrás, a fragata naval britânica Alarme perdeu o seu revestimento de cobre devido à corrosão rápida das unhas de ferro usadas para fixar o cobre ao casco. Esta corrosão rápida ocorreu por causa de um processo químico chamado corrosão galvânica.

A corrosão galvânica só pode ocorrer quando dois metais eletroquimicamente diferentes estão próximos uns dos outros e também submersos em um líquido eletrolítico (como água salgada).

Quando isso ocorre, os metais e o eletrólito criam uma célula galvânica. A célula tem o efeito de corroer um metal à custa do outro.

No caso do Alarme, o ferro foi corroído à custa do cobre. Apenas dois anos depois de anexar as folhas de cobre, as unhas de ferro usadas para manter o cobre na parte inferior do navio já estavam severamente corroídas, fazendo com que as folhas de cobre caíssem.

Como funciona a corrosão galvânica

Os metais e as ligas de metais possuem diferentes potenciais de eletrodo. Os potenciais de eletrodos são uma medida relativa da tendência de um metal para se tornar ativo em um determinado eletrólito. O mais ativo, ou menos nobre, um metal é mais provável é formar um ânodo (eletrodo carregado positivamente) em um ambiente eletrolítico. O menos ativo, ou um metal mais nobre, é mais provável que seja formar um cátodo (eletrodo carregado negativamente) quando no mesmo ambiente.

O eletrólito atua como um canal para a migração iónica, movendo íons metálicos do ânodo para o cátodo. O ânodo metal, como resultado, corroe-se mais rapidamente do que seria, enquanto o metal do cátodo corroe mais devagar e, em alguns casos, não pode corroer.

No caso de Alarme , o metal de maior nobreza (cobre) atuou como um cátodo, enquanto o ferro nobre menor atuava como um ânodo.

Os íons de ferro foram perdidos à custa do cobre, resultando em uma rápida deterioração das unhas.

Como proteger contra a corrosão galvânica

Com a nossa compreensão atual da corrosão galvânica, os navios com casco metálico agora estão equipados com "anodos sacrificados", que não desempenham nenhum papel direto na operação do navio, mas servem para proteger os componentes estruturais da embarcação. Os anodos sacrificiais são muitas vezes feitos de zinco e magnésio, metais com potenciais eletrodo muito baixos. À medida que os anodos sacrificiais corroem e deterioram, devem ser substituídos.

Para entender o que o metal se tornará um ânodo e que atuará como um cátodo em ambientes eletrolíticos, devemos entender a nobreza dos metais ou o potencial do eletrodo. Isso é geralmente medido em relação ao eletrodo Standard Calomel (S. C. E.).

Uma lista de metais, dispostos de acordo com o potencial do eletrodo (nobreza) na água do mar que flui, pode ser vista na tabela abaixo.

Também deve ser observado que a corrosão galvânica não ocorre apenas na água. As células galvânicas podem formar-se em qualquer eletrólito, incluindo ar ou solo úmido e ambientes químicos.

Série galvânica em água do mar fluindo

Eletrodo de estado estável	Potencial do material, Volts (Half-Cell de Calomel Saturado)
Grafite	+0. 25
Platina	+0. 15
Zircônio	-0. 04
Tipo 316 Aço inoxidável (passivo)	-0. 05
Tipo 304 Aço inoxidável (Passivo)	-0. 08
Monel 400	-0. 08
Hastelloy C	-0. 08
Titânio	-0. 1
Prata	-0. 13
Tipo 410 de aço inoxidável (passivo)	-0. 15
Tipo 316 Aço inoxidável (ativo)	-0. 18
Níquel	-0. 2
Tipo 430 de aço inoxidável (passivo)	-0. 22
Liga de cobre 715 (70-30 Cupro-Níquel)	-0. 25
Liga de cobre 706 (90-10 Cupro-Níquel)	-0. 28
Liga de cobre 443 (Admiralty Brass)	-0. 29
G Bronze	-0. 31
Liga de cobre 687 (Latão de alumínio)	-0. 32
Cobre	-0. 36
Liga 464 (Naval Rolled Brass)	-0. 4
Tipo 410 Aço inoxidável (ativo)	-0. 52
Aço inoxidável do tipo 304 (ativo)	-0. 53
Tipo 430 Aço inoxidável (ativo)	-0. 57
Aço de carbono	-0. 61
Ferro fundido	-0. 61
Alumínio 3003-H	-0. 79
Zinco	-1. 03

Fonte: ASM Handbook, Vol. 13, Corrosão de titânio e ligas de titânio, p. 675.