Corrosão atmosférica
Idalina Vieira Aoki (Professora Doutora) e Eduardo Vienna (bolsista IC-Fapesp)
Os metais, quando expostos à ação climática, estão sujeitos a sofrer a chamada corrosão atmosférica, responsável por grande parcela dos custos advindos da deterioração de materiais metálicos. O maior ataque nos metais é atribuído aos ácidos inorgânicos e seus precursores presentes na atmosfera. Os estudiosos do meio ambiente, mais precisamente aqueles dedicados à Química Ambiental, têm publicado dados comprovando a presença de ácidos orgânicos, quer na fase vapor, quer nos chamados aerossóis associados aos sistemas particulados.
O estudo da química ambiental para dosagem dos ácidos orgânicos tem interesse maior que o simplesmente acadêmico para os corrosionistas, uma vez que ácidos orgânicos são capazes de degradar vários metais e ligas como: alumínio, cobre, latão, ferro, níquel, estanho e zinco. Os ácidos orgânicos mais comumente encontrados na atmosfera e nas águas de chuva são os ácidos acético e fórmico.
O cobre, por sua vez, é o material mais empregado no ramo da indústria de eletro-eletrônicos, principalmente em contatos elétricos e cabos usados em sistemas de distribuição de energia elétrica, de telecomunicações e construção civil, sendo que essas aplicações representam cerca de 50% do cobre consumido no Brasil.
Em vista do exposto acima, o estudo proposto neste projeto de pesquisa tem por objetivos:
a) Estudar, numa primeira fase, a influência que o íon acetato exerce sobre a dissolução anódica do cobre, empregando condições hidrodinâmicas controladas, através do emprego do eletrodo de disco rotativo, buscando dados que possam realmente contribuir para o estabelecimento do mecanismo de dissolução e qual a real influência dos íons acetato e formiato.
b) Utilizar uma câmara de mistura de gases com fluxo contínuo, construída pelo grupo, para efetuar testes com mais de um poluente presente, tentando simular, o mais próximo possível, as reais condições de trabalho dos componentes ensaiados, onde os efeitos sinérgicos entre os vários poluentes podem atuar, bem como introduzir, além dos poluentes tradicionalmente considerados (SO2, Cl2, NO2, H2S), os ácidos orgânicos, mais especificamente o ácido acético.
c) Propor a inclusão de ácidos orgânicos nos testes acelerados de laboratório, realizados em câmaras, normalizados, para avaliação de componentes eletro-eletrônicos. A Fig 1 apresenta o esquema da câmara de mistura de gases com fluxo contínuo construída no laboratório de corrosão do DEQ.
Fig. 1 Câmara de mistura de gases com fluxo contínuo
C = Compressor de ar, F = Filtro, D = Secador com Silica , R = Rotâmetros, B = Banho termostatizado, H= Trocadores de calor, S = Saturador, P = Tubo de permeação de H2S, M = Camâra de mistura, E= Câmara tubular de reação.
Ainda neste projeto de pesquisa tem-se estudado a técnica de redução eletrolítica como método de caracterização de produtos de corrosão atmosférica sobre cobre.ica, espessura de camada de óxidos. Esta técnica é relativamente simples e o seu baixo custo comparativamente a outras técnicas como XPS e AES na avaliação de filmes finos, torna o seu estudo de grande interesse. Apesar de existir uma norma, a ASTM B825-92 "Coulometric Reduction of Surface Films on Metallic Test Sample" , os resultados práticos indicam que é necessário testar vários parâmetros como densidade de corrente catódica utilizada na técnica galvanostática, bem como tipo e concentração de eletrólito a fim de se conseguir reprodutibilidade no emprego da técnica para caracterizar filmes finos sobre cobre. Na Fig. 2 tem-se uma curva típica obtida com a técnica e saliente-se o fato de ter-se obtido a curva diferencial a partir da curva de E(V) x tempo, o que contribui para o aumento da precisão da técnica na definição do tempo inicial e final para a redução de uma dada espécie, obtendo-se valores mais precisos de espessura de camada.
Fig. 2 Curva típica e sua interpolante cúbico (E vs. t) e a curva diferencial (dE/dt vs. t)
Ainda, nesta linha de pesquisa, o nosso grupo está coordenando, em nível nacional, o projeto CYTED-CNPq - TROPICORR. Funcionalmente as áreas nas quais o CYTED desenvolve suas atividades científicas e técnicas são divididas em dezessete subprogramas, entre os quais se encontra o Subprograma XV, "Corrosão e Impacto Ambiental sobre os Materiais". Dentro deste Subprograma, contando também com o apoio do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Brasil (CNPq), encontra-se o Projeto "Efeitos dos Ambientes Tropicais sobre Produtos Eletro-eletrônicos (TROPICORR). Este Projeto tem por objetivo caracterizar a agressividade dos ambientes tropicais e específicos ibero-americanos sobre materiais utilizados em produtos eletro-eletrônicos, visando melhorar seu desempenho e confiabilidade, nesses ambientes. O Projeto TROPICORR reúne instituições científicas e tecnológicas de oito países ibero-americanso (Brasil, Cuba, Colômbia, Bolívia, México, Costa Rica, Portugal e Espanha).
