Quimica

Instituição

QUANDO AR É USADO NA OXIDAÇÃO DO FERRO?

2013
Introdução
A aula pratica realizada no dia 15/04/2013 tinha como objetivo a observação da reação química da oxidação em ferro na presença de ar ou água. Veremos que as reações caracterizam-se pela transferência de elétrons entre pelo menos duas espécies envolvidas: a que se oxida “perdendo elétrons - sofrendo aumento do NOx” e a que se reduz “ganhando elétrons - sofrendo redução do NOx”. Portanto, um processo é dependente do outro. Dentre as reações de oxidação podem-se citar as de combustão e as de corrosão.

Parte teórica
A grande parte dos metais possui tendência a liberar elétrons para se estabilizarem eletronicamente, por isso combinam-se facilmente com espécies oxidantes (como o oxigênio) e reagem de modo que o metal sempre é desgastado (a menos que os óxidos formados diminuam ou inibam esse processo ou que alguma intervenção seja feita, como pintura ou revestimento), assim, sofre corrosão.
Em caldeiras industriais (equipamentos utilizados na geração de vapor d’água), por exemplo, a preocupação sobre a integridade física dos materiais é extremamente recorrente, uma vez que operam sobre altas pressões (dezenas ou centenas de vezes a atmosférica) e qualquer fissura pode causar graves acidentes. Por isso, é necessário remover ao máximo o oxigênio que se encontra dissolvido na água.
De modo resumido, a reação entre o aço (maior componente estrutural de uma caldeira) e o oxigênio é a que se descreve a seguir:
2Fe + O2 → 2FeO
FeO + 2O2 → 2Fe2O3
2FeO + 2Fe2O3 → 2Fe3O4, ou simplesmente, FeO + Fe2O3 → Fe3O4 (magnetita)
Portanto, o ferro pode dar origem aos óxidos de ferro (II) e (III), podendo se combinar e formar a magnetita (“ferrugem”) – deixando o material frágil.
Assim, os chamados sequestraram de oxigênio são adicionados à água de caldeira de modo a reduzirem a concentração desde gás: o sulfito de sódio é muito utilizado para este fim, como mostra a