Callister_-_Engenharia_e_Cincia_dos_Materiais_ptg_ ... - Ufrgs

abruptamente em magnitude.
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2 A expressão matemática que relaciona sobretensão de polarização de concentração η c e a
densidade de corrente i é
η c = (2,3RT / nö) log [i - (i / i L )] (18.27)
onde R e T são a constante universal do gás ideal e a temperatura absoluta, respectivamente, n e
ö têm o mesmo significado acima e i L é a densidade de corrente limite de difusão.
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Figura 18.9 Para reações de redução, gráficos esquemáticos de sobretensão versus logarítmo da
densidade de corrente para (a) polarização de concentração, e (b) polarização combinada de
ativação-concentração.
Polarizações conjuntas de concentração e ativação são possíveis para reações de
redução. Sob estas circunstâncias, a sobretensão é justo a soma das contribuições de ambas as
sobretensões. A Figura 18.9b mostra um tal esquemático gráfico η versus log i .
Taxas de Corrosão a Partir de Dados de Polarização
Vamos agora aplicar os conceitos desenvolvidos acima para a determinação de taxas de
corrosão. Dois tipos de serão discutidos. No primeiro caso, tanto a reação de oxidação quanto a
reação de redução estão com suas taxas limitadas por polarização de ativação. No segundo caso a
polarização de concentração controla a reação de redução, enquanto que apenas a polarização de
ativação é importante para a oxidação. O caso 1 será ilustrado considerando-se a corrosão de zinco
imerso numa solução ácida (veja Figura 18.1). A redução de íons H + para formar bolhas de gás H 2
na superfície do zinco de acordo com
e o zinco se oxida como
2H + + 2e - 6 H 2 (18.3)
Zn 6 Zn 2+ + 2e - (18.8)
Nenhum acúmulo de carga pode resultar destas 2 reações; isto é, todos os elétrons gerados pela
reação 18.8 devem ser consumidos pela reação 18.3, que equivale a dizer que as taxas das reações
de oxidação e de redução devem ser iguais.
A polarização de ativação para ambas as reações é expressa graficamente na Figura
18.10 na forma de potencial de célula referido ao eletrodo padrão de hidrogênio (não sobretensão)
versus o logarítmo da densidade de corrente. Os potenciais das meias-células de hidrogênio e de