Entenda a oxidação do ferro

Ricardo Almeida*

Especial para a Folha de S. Paulo

O ferro, assim como o aço, não é resistente ao ambiente, mas ainda é o metal mais usado por causa das suas qualidades mecânicas e de seu preço baixo. Por que o ferro enferruja? Na presença de umidade, os átomos de ferro cedem dois elétrons para duas moléculas de água.

Dois átomos de hidrogênio, um de cada molécula (H2O), recebem esses elétrons e se transformam em gás hidrogênio (H2).

O restante da molécula de água forma íons OH-. Os íons de ferro ainda sofrem mais uma oxidação pelo oxigênio do ar e se transformam na substância castanha [Fe(OH)3.nH2O", conhecida como ferrugem.
Pense num modo de prevenir o enferrujamento.

O mais óbvio e o mais eficiente de todos é pintar a superfície, desde que a pintura não seja danificada. Se isso acontecer, o ar e a umidade penetrarão por aí, e o metal começará a enferrujar.

Outra maneira de proteger o ferro (ou o aço) é a galvanização, processo no qual a superfície do metal é coberta por uma camada de zinco metálico.

A peça a ser galvanizada é mergulhada num banho de zinco fundido. Isso é fácil porque o zinco funde a 420C, temperatura relativamente baixa, que se consegue com facilidade no laboratório.

A superfície coberta com zinco fica com aspecto cinza-claro, parecendo ter cristais irregulares que brilham. Por que o zinco protege o ferro? Esse metal, como o alumínio, tem uma película muito fina, transparente e impermeável de óxido de zinco que não deixa nem o ar nem a água passarem.

Há outra vantagem. No caso de a superfície do zinco ser arranhada e o ferro exposto ao ar e à umidade, não há problema porque o zinco é oxidado preferencialmente, e o ferro permanece na forma de metal.

O zinco transforma-se em íons de zinco positivos. Os elétrons que saem dessa transformação passam para o ferro. Assim, o ferro fica protegido porque, carregado negativamente, dificulta a oxidação (perda de elétrons dos átomos). A galvanização é um processo mais caro que a pintura, mas mais eficiente.

Processo semelhante é muito usado para proteger os cascos de navios e as estacas das plataformas de petróleo, feitas de aço. O casco do navio e as estacas das plataformas não são galvanizadas. São colocados blocos de magnésio metálico, que fazem o mesmo papel do zinco. O magnésio em contato com a água do mar sofre oxidação e liberta elétrons que protegem o aço.

O magnésio é chamado metal de sacrifício porque precisa ser trocado de tempos em tempos por causa do desgaste. *Ricardo Almeida é coordenador de química do colégio Bandeirantes

Ricardo Almeida*

Especial para a Folha de S. Paulo

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