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Marcos Vinicio Portela Guimarães
Natasha Lindoso Louzada
Pedro Cesar Nascimento Bassul

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Engenheiros Brasileiros, através do desenvolvimento de novas tecnologias em relação a arqueação naval, realizaram o desenvolvendo de embarcações de carga com gigantescas dimensões - quase 20% maiores em comprimento que os navios cargueiros convencionais! - o que se apresenta com gigantesco potencial para aumentar a exportação de minério de ferro brasileiro, através do transporte de maiores quantidades, tornando-o mais competitivo em relação ao asiático (sobretudo na própria Ásia!). Portanto, dada essa grande importância atribuída a estas embarcações, foi realizado um estudo visando métodos para a proteção do casco desses navios contra a tão temida corrosão, cujo os desdobramentos da pesquisa os senhores, leitores, poderão acompanhar através dos" cards".

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Portanto, dado todo o explanado na introdução, podemos definir o nosso problema da seguinte maneira: como podemos preservar, o máximo possível, o casco metálico dessas gigantescas e importantíssimas embarcações do gravíssimo processo de oxirredução, ou seja, do enferrujamento?

Entretanto, mesmo que não pareça, a  resposta para tal problema é bem simples, possuindo, até mesmo, algumas alternativas, como: a "tinta", a folha de flandres ou o metal de sacrifício. Porém, dentro das opções, o metal de sacrifício mostra-se, através de nossos estudos, como a melhor opção - como poderá ser visto no decorrer dos cards compostos por mais algumas informações essenciais para o entendimento.

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É um processo químico espontâneo que ocorre em materiais, como os metais, devido à sua exposição em certo meio, provocando sua deterioração. Ocorre geralmente por meio de uma reação redox, onde um material oxida, e o outro, reduz. Quando oxida, o material apresenta potencial de redução (Ered) menor do que o outro. É classificada em corrosão química, eletroquímica e eletrolítica.

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Os cascos dos navios estão constantemente expostos a fatores externos, como o ar atmosférico e a água do marinha, que possuindo sal, é responsável pela formação de uma ponte salina (um elemento de ligação entre o cátodo e o ânodo de uma pilha), contribuindo para as reações eletroquímicas acontecerem, oxidando o ferro do casco devido ao potencial de redução maior.

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Tinta: A tinta é um método de revestimento muito usado na indústria. Sua finalidade é criar uma película protetora entre o meio externo e o material, e agregar valor estético ao produto. Nas embarcações, a tinta requer a ação anti-corrosiva e anti-incrustante. O tetróxido de chumbo (Pb3O4), conhecido como mínio ou zarcão, se dá como um pó vermelho insolúvel em água e ácidos, e aplicado sobre o ferro para impedir o contato do O2 com o ar, dificultando a  formação de  ferrugem.

Metal de sacrifício:  Normalmente sendo construído de zinco ou magnésio, o metal de sacrifício possui um fraco poder de redução, sendo mais atrativo para corrosão e então utilizado para proteção de outros metais em ambientes que favoreça a corrosão. São utilizados em cascos de navios para evitar possíveis manutenções.

Folha de Flandres: É uma liga metálica de folha de ferro-estanhado (não encontrada na natureza), obtida mergulhando-se uma lâmina de ferro em estanho fundido, revestindo-a pela camada protetora de estanho, que aumenta a resistência a corrosão.

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Forma escolhida para proteção do casco. 

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Forma escolhida para proteção do casco. 

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A utilização de metais de sacrifício apresentam algumas vantagens em relação aos outros tipos de proteção à oxirredução, tais como: baixo valor de manutenção; facilidade em relação ao vistoriamento, uma vez que consegue notar a necessidade de troca a olho nu, quando há presença de ferrugem; alto índice de eficácia em relação ao intuito de utilização; ótimo custo benefício; além de ser a maneira mais difundida como forma de proteção dos cascos da embarcação, o que torna sua utilização mais acessível pela disponibilização do serviço.
Assim, todas as características apresentadas são as razões para a escolha do ânodo de sacrifício como proteção.

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Como também nas colunas de pontes para evitar rachaduras e acidentes; Em tubos metálicos das plataformas; ou/e qualquer estrutura metálica no litoral.

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Tá, ok, mas de que maneira o zinco "protege" o ferro?

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Tá, ok, mas de que maneira o zinco "protege" o ferro?

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Antes de entendermos este processo, é importante sabermos como ocorre a corrosão do ferro.
Quando o ferro metálico entra em contato com a umidade do ar - composto também por íons dissolvidos nas gotículas de água, como o Na+ e o Cl-, sobretudo em regiões litorâneas (a maresia) - ocorre espontaneamente, reações redox entre o ferro metálico e o ar úmido com a presença, ou não, de íons dissolvidos. Quando há íons no ar, eles interagem entre o 02 do ar e o ferro, como uma ponte salina, viabilizando a reação de oxirredução entre os elementos de forma mais fácil, como é visto na equação geral da ferrugem, essa precedida por duas semi reações, ilustrada abaixo:

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Tal escolha não é arbitrária. O zinco, mesmo que apresente um potencial de oxidação maior do que o do ferro, ao mesmo tempo ele apresenta o potencial de oxidação menor do que o de outros elementos também comumente utilizados como metal de sacrifício.

Portanto, além de ele cumprir sua função no que se diz respeito a proteger a estrutura metálica, ele ainda torna-se a melhor escolha por ser menos reativo na presença de umidade do que outros materiais.

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Eis, agora, como o zinco "protege" o ferro.

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Eis, agora, como o zinco "protege" o ferro.

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Quando o zinco metálico é posto em contato com o ferro, formando assim uma pilha galvânica, em função de seu maior potencial de oxidação, já que, sendo  "Fe2+ + 2 e- → Fe(s) E0 = + 0,44 V" a semirreação do ferro e seu potencial de oxidação, e, "Zn2+ + 2 e- → Zn(s) E0 = + 0,763 V" a semirreação e o potencial de oxidação do zinco, este substitui o ferro no momento de reagir com a água, oxidando-se em seu lugar, e, ao mesmo tempo, fornecendo elétrons para quaisquer íons Fe2+ que se formarem, fazendo com que este volte a ser ferro metálico.

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Dado todo o explanado, para preservar as características do zinco quanto a proteção dos cascos, há dois procedimentos que possam ser adotados: a manutenção preventiva, que é realizada com a função de prevenir futuros danos, através, principalmente, da troca periódica do anodo de sacrifício; e a manutenção preditiva, uma manutenção mais rigorosa, tendo como base o período de expiação das placas de zinco estabelecidas pelo fabricante e, o tendo como referência,  a realização de ações que visem o máximo aproveitamento delas, portando, impedindo seu precoce desgaste.

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https://padlet.com/zegotinha823/ool6rkn1qtm0quya

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http://www.vale.com/brasil/PT/aboutvale/news/Paginas/conheca-a-historia-transporte-minerio-ferro-vale-navios.aspx

https://www.passeidireto.com/arquivo/47362226/funcoes-quimicas-1

https://brasilescola.uol.com.br/quimica/protecao-contra-corrosao-ferro.htm

https://www.cimm.com.br/portal/verbetes/exibir/1414-folha-de-flandres

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https://brasilescola.uol.com.br/quimica/protecao-contra-corrosao-ferro.htm

https://www.infoescola.com/industria/folha-de-flandres/

https://medium.com/petrobras/vento-%C3%A1gua-e-uma-pitada-de-sal-como-a-qu%C3%ADmica-explica-a-corros%C3%A3o-de-estruturas-met%C3%A1licas-cbf57c52da8c

https://www.google.com/amp/s/m.educador.brasilescola.uol.com.br/amp/estrategias-ensino/maresia-oxirreducao.htm

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https://fluxoconsultoria.poli.ufrj.br/blog/projetos-mecanicos/como-proteger-o-casco-da-minha-embarcacao/

https://mundoeducacao.uol.com.br/quimica/protecao-dos-metais-contra-corrosao.htm

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