Cupom de corrosão

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Determinação da Taxa de Corrosão em Cupons
Esse método permite medir a performance dos programas de tratamentos de água. 
Introdução
Segundo a NACE Standard TM-01-69 quando o ataque é uniforme, os metais podem ser divididos em três grupos, de acordo com as suas taxa de corrosão e a aplicação projetada.
Menor do que (5 mpy): metais com boa resistência à corrosão, tanto que são apropriados para partes críticas de equipamentos;
(5-50 mpy): metais usados no caso em que uma alta taxa de corrosão é tolerada;
Maior do que (50 mpy): metais pouco resistentes, daí não é recomendado o uso dos mesmos.
Uma outra classificação é apresentada pela CARRIER SYSTEM DESIGN MANUAL:
Taxas de Corrosão do Aço
	Taxa MPY
	Previsão de Vida
	Controle da Corrosão
	0 – 2
	Acima de 70 anos
	Excelente
	2 – 5
	28 a 70 anos
	Bom
	5 – 8
	17 a 28 anos
	Fraco
	8 – 10
	14 a 17 anos
	Pobre
	10
	14 anos
	Intolerável
Taxa de Corrosão do Cobre
	Taxa MPY
	Previsão de Vida
	Controle da Corrosão
	0 – 1
	Acima de 65 anos
	Excelente
	1 – 2
	32 a 65 anos
	Bom
	2 – 3
	21 a 32 anos
	Fraco
	3 – 4
	16 a 21 anos
	Pobre
	4
	16 anos
	Intolerável
Taxa de Corrosão do Aço Doce
	Taxa MPY
	Previsão de Vida
	Controle da Corrosão
	0 – 2
	Acima de 70 anos
	Excelente
	2 – 5
	28 a 70 anos
	Bom
	5 – 8
	17 a 28 anos
	Fraco
	8 – 10
	14 a 17 anos
	Pobre
	10
	14 anos
	Intolerável
Princípio
Através da exposição dos cupons de corrosão nos sistemas de resfriamento de água por um determinado período, podemos medir a corrosão provocada pela água no cupom, através da diferença entre o peso inicial (antes da exposição) e o peso final (ao retirar-se o cupom do meio aquoso, procedendo antes da pesagem a um processo de limpeza sobre o mesmo).
Materiais e Equipamentos 
Placa de Petri
Pinça plástica
Tubo de ensaio (15 cm x 1,5 cm)
Suporte de tubo de ensaio
Bécker de 150 mL
Dessecador
Escova com cerdas macias
Espátula de plástico
Estufa
Balança analítica
Envelopes padronizados
�
Reagentes
HCL inibido: Adicionar 250 mL de ácido clorídrico concentrado em um bécker com aproximadamente 500 mL de água deionizada. Resfriar e adicionar 38 mL de formaldeído. Agitar e completar o volume para 1 L com água deionizada. Aguardar o resfriamento e armazenar em frascos de vidro com tampa rosqueável.
HNO3 com dicromato de sódio: Dissolver 225 mL de ácido nítrico concentrado em aproximadamente 400 mL de água deionizada. Adicionar 22,75 g de dicromato de sódio e dissolver. Diluir a solução resultante para 1 L.
Solução de ácido fosfórico-crômico: Dissolver 30 g de ácido crômico (trióxido de cromo) em aproximadamente 500 mL de água deionizada e adicionar 30 mL de ácido fosfórico. Diluir para 1 L com água deionizada.
Clorofórmio.
Etanol.
Detergente comum.
Procedimento
Preparação de Cupons
Dependendo da quantidade que será preparada, colocá-los em béquer ou tubos de ensaio, imergindo em clorofórmio p.a. por aproximadamente 5 minutos;
Retirar da imersão, secar com papel macio;
Pesar analiticamente o cupom, anotar o valor e identificar o tipo de metal no envelope; 
Colocar o cupom no envelope, fechando com fita adesiva.
Limpeza do Cupom
Retirar o cupom da embalagem, com ajuda de uma pinça de plástico (evitar o contato manual) e pesar juntamente com os resíduos. Anotar a massa no envelope, no item Peso Final. 
Depois de pesar o cupom, retirar o excesso de resíduo com o auxílio de uma espátula plástica.
Imergir o cupom em solução apropriada:
Ácido clorídrico inibido: aço-carbono, cobre, bacia, deposição e latão almirantado;
Ácido Fosfórico Crômico: alumínio
Ácido nítrico – dicromato: inox 304 e 316
O cupom deverá permanecer imerso nesta solução até ficar visualmente limpo;
Colocar o cupom em água corrente para retirar a solução de segurando o cupom com uma pinça plástica;
Limpar o cupom delicadamente com detergente comum utilizando uma escova de cerdas macias e enxaguar com água;
Caso o cupom ainda não esteja completamente limpo, colocá-lo na solução apropriada novamente e repetir os últimos quatro passos; 
Quando estiver limpo, passar álcool em todo cupom e secar com papel macio (sem esfregar) e levar para estufa (100°C) durante 10 minutos e posteriormente ao dessecador até esfriá-lo (aproximadamente 30 minutos);
Pesar e anotar a massa no item Perda de Peso no envelope.
Cálculos
Área e Densidade do Cupom
Foi medido com um paquímetro as dimensões indicadas abaixo 
	Cupom Comum
	
	Cupom de Bacia
	
	Cupom para Deposição
	
Foi calculada a área dos cupons pela seguinte fórmula:
Para cupons comuns e cupons de bacia:
2(AxB) + 2(AxD) + 2 (DxB) – 2(( x C2 / 4) + (( x C) x D
Para cupons de deposição:
2(AxB) + 2(AxD) + 2 (DxB) – 2(( x C2 / 4) + (( x C) x D - 18(( x E2 / 4) + 9 (( x E) x D
Para calcular a área dos cupons que utilizamos, foi realizada uma média de alguns cupons. Áreas encontradas:
	Cupom
	Área (in2)
	Área (cm2)
	Cupom comum
	3,317
	21,4
	Cupom de Bacia
	4,356
	28,1
	Cupom de deposição
	3,317
	21,4
A massa específica dos cupons com exceção do aço carbono foram baseados na referência: Perry and Chilton, Chemical Engineers’ Handbook, 5ª. edição. Para o aço carbono a referência é Incropera, P. Frank, Fundamentos de transferência de calor e de massa, 4ª. edição.
	Material
	Massa específica (() (g/cm3)
	Aço carbono
	7,832
	Alumínio
	2,71
	Cobre
	8,91
	Latão Almirantado
	8,47
	Inox 304
	8,02 
	Inox 316
	8,02 
	Bacia (aço carbono)
	7,832
	Perfurado (aço carbono)
	7,832
Taxa de Corrosão
Taxa de corrosão (mpy) = 
 
Onde:
mpy = milésimo de polegada de penetração por ano (min/Ano)
22,3 = fator
Mi = massa inicial do cupom (g)
Mf = massa final do cupom (após limpeza – g)
1000 = conversão de g para mg
( = massa específica de cada tipo de metal (g/cm3)
A = área do cupom (in2)
N = número de dias que o cupom ficou exposto (dias)
Taxa de corrosão (mdd) = 
Onde:
TC = valor encontrado no cálculo da taxa de corrosão em mpy	
1,437 = fator
( = massa específica de cada tipo de metal (g/cm3)
Taxa de corrosão (mmpy) = TC (mpy) x 0,0254
Onde:
TC = valor encontrado no cálculo da taxa de corrosão em mpy	
0,0254 = fator
Taxa de Deposição
Taxa de deposição (mcd) = 
Onde:
Mcs = massa do cupom sujo e resíduos (g)
Mi = massa inicial (g)
1000 = conversão de g para mg
A = área do cupom (cm2)
n = número de dias que o cupom ficou exposto
Observações
Os resultados expressos em mpy e mmpy, foram baseados na referência: ASTM, 1994, método D2688-92 Standard Test Methods for Corrositivy of wate;
Os resultados expressos em mdd e mcd, foram baseados na referência: Dantas, Evandro - Geração de vapor e água de refrigeração;
mdd = miligrama de perda de massa por decímetro quadrado por dia (mg/dm2.dia)
mpy = milésimo de polegada de penetração por ano (mIN/Ano)
mmpy = milímetro de penetração por ano (mm/Ano)
mcd = miligrama de ganho de massa por centímetro quadrado por dia (mg/cm2.dia)
Informações de Segurança
Ao manusear qualquer produto químico ou amostras, utilizar óculos de segurança. 
Utilizar luva cirúrgica para a manipulação de produtos ou amostras suspeitas.
Caso o produto ou amostra entre em contato com a pele ou olhos, lave a área atingida por no mínimo 15 minutos com água limpa.
Referências Bibliográficas
AZEVEDO, J. M. & RICHTER, C. A., Tratamento de Água: Tecnologia Atualizada. Rio de Janeiro: ABES.
SANTOS, D. F.; Tecnologia de Tratamento de Água. São Paulo: Nobel S.A.,1983. 251 p. ISBN 85-213-0039-5.
AQUASAN LTDA. Manual de Métodos Analíticos. 2004.
CAPDEVILLE B. Analyse des Eaux. INSA: Toulouse
OHLWEILER, O. A. Química Analítica Quantitativa. 3º ed. Rio de Janeiro: LTC Livros Técnicos e Científicos Editora S/A, 1981.
APHA - AMERICAN PUBLIC HEALTH ASSOCIATION. Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater.20 th. Washington: Public Health Assoc., 1998.
Prof. Osvaldo Luís Vieira Faria
Tratamento de Águas
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