Explique o que é a camada passiva.
Passo 1
O enunciado pede para explicar o que é a camada passiva, tópico presente em ciência e engenharia de materiais, especialmente no estudo de corrosão de metais. Para responder, vamos precisar entender o fenômeno de passivação, a natureza química e as propriedades dessa película protetora que se forma na superfície metálica.
Passo 2
A camada passiva é uma película muito fina, tipicamente da ordem de nanômetros até micrômetros, que se forma espontaneamente na superfície de certos metais quando expostos a um ambiente oxidante. Quimicamente, ela consiste em óxidos ou hidróxidos do próprio metal. Por exemplo, no aço inoxidável a película típica é de óxido de crômio, cuja fórmula pode ser representada como
Essa película é aderente e praticamente impermeável a íons, reduzindo drasticamente a taxa de corrosão.
Essa película é aderente e praticamente impermeável a íons, reduzindo drasticamente a taxa de corrosão.
Passo 3
O mecanismo de formação ocorre assim: quando o metal limpo entra em contato com o oxidante (como oxigênio dissolvido em água ou ar), as primeiras moléculas de oxigênio reagem com os átomos de metal na superfície, originando um óxido muito fino. À medida que esse óxido inicial se forma, ele diminui a área de metal exposta, então a reação de oxidação posterior só ocorre no interior de pequenas falhas ou por difusão de íons através do óxido. O resultado é equilíbrio entre formação e dissolução, mantendo a camada estável.
Passo 4
As principais propriedades da camada passiva são:
- Baixa condutividade iônica – dificulta o transporte de íons metálicos e de oxigênio, inibindo a corrosão.
- Autorreparação – se houver pequena abrasão, o metal exposto imediatamente forma novo óxido, desde que o ambiente continue oxidante.
- Adesão – a película não se solta facilmente da superfície metálica, mantendo sua função protetora de forma contínua.
Passo 5
Diversos fatores influenciam a estabilidade da camada passiva:
- pH do meio – ambientes muito ácidos ou muito alcalinos podem dissolver o óxido.
- Potencial eletroquímico – existe uma faixa de potenciais em que a passivação ocorre; se o potencial cair fora dessa faixa, o metal pode voltar a corroer ativamente.
- Composição do metal – ligas com elementos como cromo, titânio ou nióbio tendem a formar camadas mais estáveis.
- Temperatura e presença de íons agressivos – altas temperaturas e íons cloreto (C
) podem comprometer a passividade e causar picaduras.
Resposta
A camada passiva é uma película ultrafina de óxido ou hidróxido que se forma na superfície de alguns metais em ambientes oxidantes, aderindo fortemente ao metal e inibindo a corrosão ao reduzir o transporte de íons, além de se autorreparar quando levemente danificada.