Qual é o mecanismo de proteção contra a corrosão e oxidação em aços inoxidáveis?

Passo 1

O enunciado pergunta qual é o mecanismo de proteção contra corrosão e oxidação em aços inoxidáveis. O conteúdo envolve corrosão eletroquímica e passivação de superfícies metálicas, em particular a formação de camadas de óxido. Para responder, precisamos entender a composição básica do aço inoxidável e como o cromo presente forma uma barreira protetora.

Passo 2

Aços inoxidáveis são ligas de ferro com teor de cromo normalmente \ge 11\%. Esse cromo livre na matriz reage superficialmente com o oxigênio do meio ambiente, iniciando a formação de um óxido muito fino e aderente. Sem esse teor mínimo de cromo, a liga não conseguiria formar adequadamente sua película protetora.

Passo 3

Quando o aço inoxidável entra em contato com o oxigênio (por exemplo, \text{O}_2 do ar ou de solução aquosa), ocorre no nível superficial a reação
4\,\text{Cr} + 3\,\text{O}_2 \longrightarrow 2\,\text{Cr}_2\text{O}_3.
Esse produto, \text{Cr}_2\text{O}_3, forma uma camada passiva com espessura tipicamente na casa de poucos nanômetros.

Passo 4

A película de \text{Cr}_2\text{O}_3 é quimicamente estável, praticamente impermeável a íons de ferro e a moléculas de oxigênio ou água, impedindo a continuidade da corrosão. Como é muito aderente e contínua, ela bloqueia a interação do ferro subjacente com o meio corrosivo.

Passo 5

Se essa camada fina for riscada ou danificada mecanicamente, ela se regenera espontaneamente em presença de oxigênio. Basta que haja oxigênio dissolvido no meio para que mais \text{Cr} na liga oxide, reparando a película. É esse caráter “autorreparador” que dá o nome de passivação.

Resposta

O mecanismo é a passivação: a formação de uma película fina e aderente de óxido de cromo ( \text{Cr}_2\text{O}_3) na superfície, que atua como barreira impermeável e autorreparadora, protegendo o ferro da corrosão e oxidação.

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