Que metais enferrujam?

O que é Ferrugem?

A ferrugem, comumente chamada de oxidação, ocorre quando ferro ou ligas metálicas que contêm ferro, como aço, são expostas ao oxigênio e à água por um longo período de tempo.

A ferrugem se forma quando o ferro sofre o processo de oxidação, mas nem toda oxidação forma ferrugem. Como dito anteriormente, apenas ferro ou ligas que contêm ferro podem enferrujar, mas outros metais podem corroer de maneira semelhante.

O que é corrosão?

A corrosão ocorre quando um elemento que perde facilmente seus elétrons (como alguns metais) se combina com um elemento que absorve elétrons extras (oxigênio) e então entra em contato com uma solução eletrolítica (água). O trabalho da água no processo de corrosão é acelerar o fluxo de elétrons do metal para o oxigênio.

Esse processo é chamado de reação redox e na verdade são dois processos químicos que acontecem ao mesmo tempo:redução e oxidação.

O que é redução?

Redução é o nome da reação química que ocorre quando uma molécula ganha um elétron. Este é o papel do oxigênio na corrosão do metal.

O que é oxidação?

A oxidação é o oposto da redução e é o nome da reação química que ocorre quando uma molécula perde um elétron. Este é o papel do metal na corrosão do metal. A ferrugem e a pátina (estranha cor verde) do cobre são os resultados visíveis dos metais perdendo seus elétrons para o ar.

Cobre, ferro e alumínio enferrujam?

Tecnicamente, apenas ferro e ligas que contêm ferro podem enferrujar. Outros metais, incluindo metais preciosos como ouro e prata, podem corroer de maneira semelhante.

O que diferencia certos metais é a duração de tempo que leva para eles começarem a enferrujar ou corroer.

Aqui estão alguns dos metais mais comuns e como eles resistem à ferrugem e à corrosão.

O cobre enferruja?

O cobre não enferruja, mas corrói. O cobre é naturalmente marrom e fica com um tom de verde brilhante à medida que se corrói. Enquanto alguns consideram a reação do cobre como mancha em vez de oxidação, o metal ainda passa por um processo de “ferrugem” semelhante.

Em um ambiente natural, o cobre é extremamente relutante em corroer. O tipo de corrosão que acaba quebrando os canos de cobre para beber é chamado de corrosão por erosão e só ocorre devido à exposição ao fluxo de água turbulenta por um longo período de tempo.

Comumente vista em moedas antigas, a famosa e bela “pátina” verde pode levar até 20 anos para se formar completamente.

É um dos poucos metais que ocorrem naturalmente como um metal diretamente utilizável na natureza, em vez de ser extraído de um minério (embora possa ser criado de outras maneiras). Isso, e o fato de o cobre ser muito macio e fácil de trabalhar, levou a ser um dos primeiros metais com os quais as pessoas trabalharam na história da humanidade.

Na verdade, o cobre era tão importante que temos um período na história chamado Idade do Cobre.

O cobre é altamente condutor de calor e eletricidade, por isso é comumente usado em fiação elétrica.

Também é muito baixa na série de reatividade, uma ferramenta em química que é uma progressão de metais organizados da maior para a menor reatividade para ácidos, água, extração de metais de seus minérios e outras reações. Devido à sua baixa reatividade, uma liga específica de cobre (90% de cobre e 10% de níquel) é utilizada para peças de barcos que serão expostas à água do mar, ou como tubulações para transporte de água potável. Se você olhar ao redor de sua casa ou prédio, notará que muitos de seus aparelhos usam canos de cobre para trazer água para dentro ou para fora.

De acordo com o Departamento de Habitação e Desenvolvimento Urbano dos EUA, a tubulação de água de cobre média deve durar de 50 a 70 anos.

O ferro enferruja?

Sim. Lembre-se de que tecnicamente apenas ferro e ligas que contêm ferro podem enferrujar.

Comparado com a corrosão de outros metais, o ferro enferruja de forma relativamente rápida, especialmente se for exposto à água e ao oxigênio. Na verdade, quando o ferro é exposto à água e ao oxigênio, ele pode começar a enferrujar em poucas horas.

O ferro também enferruja rapidamente se for exposto a altas temperaturas. Temperaturas extremas podem alterar a composição química do metal, o que o torna extremamente propenso a se recombinar com o oxigênio no ambiente.

O alumínio enferruja?

O alumínio é um dos metais mais usados ​​no planeta, e é sem dúvida o mais famoso por não enferrujar. O alumínio não enferruja, apenas a oxidação específica do ferro é chamada de ferrugem e não há ferro usado na criação do alumínio. No entanto, como todos os metais, o alumínio é suscetível à corrosão.

O alumínio é feito em 3 fases:
Fase 1. Mineração
Estágio 2. Processamento
Estágio 3. Redução eletrolítica (que cria o alumínio real)

O alumínio vem de um mineral chamado bauxita. A bauxita é mais comumente encontrada em lugares subtropicais como África, Índias Ocidentais, América do Sul e Austrália – embora existam alguns pequenos depósitos em outros lugares como a Europa. A Austrália é o maior produtor de bauxita, fornecendo cerca de 23% da produção mundial.

Esta bauxita é então processada em óxido de alumínio, que consiste apenas em átomos de alumínio e oxigênio ligados entre si.

O óxido de alumínio passa então por uma corrente elétrica que separa os diferentes componentes uns dos outros. Bolhas de oxigênio se formam em uma extremidade e gotículas de alumínio fundido puro se acumulam na outra extremidade.

Cerca de 4-5 toneladas de bauxita são processadas em 2 toneladas de óxido de alumínio, o que cria 1 tonelada de alumínio puro.

O alumínio corrói muito mais lentamente do que outros metais como o ferro. De acordo com Stanford, a razão pela qual o alumínio não se corrói tão facilmente quanto outros metais é por causa da reação especial que tem com a água.

Normalmente, quando a água entra em contato com o metal, ela estimula o metal a ceder seus elétrons ainda mais rápido ao oxigênio ao seu redor.

O alumínio tem uma reação especial à água. Quando a água toca o alumínio, o alumínio e os átomos de oxigênio (contidos no metal – não o oxigênio no ar ao seu redor) se afastam um do outro.

Eles ficarão quase 50% mais distantes um do outro do que de onde começaram. Essa reação de afastamento altera a estrutura molecular do alumínio apenas o suficiente  que se torna quimicamente inerte, o que significa que não se corrói tão facilmente.

Como evitar que os metais enferrujem

A ferrugem é uma reação química natural. Apesar do fato de que alguns metais enferrujam mais rápido do que outros, isso não deve impedi-lo de utilizar esses metais para determinados usos. Há muitas maneiras de evitar que seus metais enferrujem, como tintas e revestimentos metálicos, barreiras de sacrifício, filmes de barreira, além de inúmeras soluções antiferrugem e estanhamento. Cada método utiliza diferentes compostos e materiais para criar uma barreira protetora entre o metal e os elementos que causam ferrugem e corrosão.

Saiba quais metais NÃO enferrujam aqui.

Para obter mais informações sobre como evitar ferrugem, confira nossos blogs: Como evitar que o aço e o ferro enferrujem  e Soluções antiferrugem para seus produtos de aço inoxidável