proteção catódica por ânodos de sacrifício

A proteção catódica por ânodos de sacrifício é uma técnica utilizada para proteger uma substância de um ataque químico (corrosão). Esta proteção baseia-se no facto de existir um metal que possui potencial de corrosão mais baixo e, como tal, ser corroído durante a reação.
Existem várias ligas (liga de zinco, liga de magnésio e liga de alumínio) que são utilizadas como ânodos de sacrifício.
Como é de fundamental importância a composição da liga para o bom desempenho do ânodo de sacrifício, procura-se adicionar outros elementos para que o ânodo apresente as características desejadas. Estas são: o potencial de corrosão suficientemente negativo (razão da adição de manganês aos ânodos de magnésio), a alta eficiência do ânodo (que não deve conter impurezas que possam originar autocorrosão ou torná-lo ineficiente), e o estado ativo, para que o ânodo seja corroído uniformemente, evitando que ocorra a sua passivação (caso da adição de mercúrio ou de índio, em ânodos de alumínio). Em relação à eficiência do ânodo, deve procurar-se manter baixos teores de ferro em todos os ânodos, pois a presença de ferro nos ânodos de zinco, mesmo em quantidades menores que 0,001%, causa a formação de um revestimento denso sobre o zinco que inibe o fluxo da corrente.
A utilização dos ânodos é função das características da estrutura a proteger e do tipo de eletrólito em contacto com o material metálico.
Para a proteção de permutadores de calor ou de sistemas que operem com água aquecida, é recomendável o uso de ânodos de magnésio devido ao facto de que o zinco, embora normalmente anódico em relação ao ferro, pode sofrer inversão de polaridade e torna-se, então, catódico em relação ao ferro, o que ocasiona a corrosão do ferro.
Os ânodos de sacrifício são normalmente utilizados para eletrólitos de muito baixa resistividade elétrica (até 3000 ohm.cm), uma vez que as diferenças de potenciais postas em jogo são muito pequenas, necessitando de circuitos de baixas resistências elétricas para a libertação da corrente de proteção catódica.
Pelo mesmo motivo, a proteção catódica por ânodos de sacrifício é mais recomendada, tanto a nível tecnológico como económico, para estruturas metálicas que requeiram pequenas quantidades de corrente, em geral até 5A.
Dos ânodos de sacrifício, o mais utilizado é o de magnésio. Apesar de a sua eficiência ser baixa (aproximadamente 50%), ele tem um potencial bastante negativo que permite elevados valores de correntes. A eficiência de 50% é devida provavelmente à formação de iões Mg+ instáveis.
A diferença de potencial em circuito aberto do magnésio em relação ao ferro é de cerca de 1V e, portanto, com um só ânodo, só será possível proteger um comprimento limitado de tubagem, especialmente em solos de elevada resistividade.
Os ânodos de magnésio contêm normalmente 6% de alumínio e 3% de zinco, os quais reduzem a formação de picaduras no magnésio e aumentam a sua eficiência de corrente.
Quando os ânodos de magnésio e de zinco são enterrados no solo, há necessidade de envolvê-los com um enchimento condutor (mistura de gesso, bentonita e sulfato de sódio) que possui as seguintes finalidades: melhorar a eficiência de corrente do ânodo, fazendo com que o seu desgaste seja uniforme; evitar a formação de películas isolantes (fosfatos e carbonatos) na superfície do ânodo; absorver humidade do solo e diminuir a resistência de aterramento, facilitando a passagem da corrente elétrica do ânodo para o solo.