Por que o zinco é usado para galvanização e não para outros materiais?

O zinco é um dos materiais mais frequentemente utilizados para galvanização. Isso se deve em grande parte às suas fortes propriedades redox (oxidação-redução), que permitem que ele reaja quimicamente e proteja o aço da ferrugem.

Neste artigo, examinaremos todos os motivos pelos quais o zinco é perfeito para galvanização. Também explicaremos por que o zinco é escolhido em vez de outros metais, como cobre ou alumínio, e examinaremos alguns dos outros usos importantes do zinco.

Principais razões para escolher zinco na galvanização

O zinco é escolhido para galvanização por causa de sua alta reatividade, que desempenha um papel crucial na proteção do aço. A reatividade se refere à facilidade com que um metal sofre alterações químicas quando exposto a elementos como oxigênio e umidade. A ordem de reatividade para alguns metais comuns é a seguinte:

Potássio > Cálcio > Sódio > Magnésio > Alumínio > Zinco > Ferro > Chumbo > Cobre

Quanto maior a reatividade de um metal, mais prontamente ele reage com oxigênio ou umidade para formar óxidos. Isso permite que metais como zinco desenvolvam rapidamente uma barreira natural que previne a corrosão. Além disso, em ambientes de eletrólitos, metais altamente reativos frequentemente agem como ânodos, fornecendo proteção catódica a metais menos reativos.

No entanto, metais muito reativos — como sódio ou potássio — são inadequados para galvanização porque suas reações são excessivamente vigorosas e instáveis. Sua extrema reatividade levaria à corrosão rápida, o que comprometeria o revestimento protetor em vez de preservá-lo.

A posição do zinco acima do ferro significa que ele irá corroer primeiro, uma característica que é crítica para sua função protetora. O que se segue explicará como o zinco protege o aço.

Propriedades de oxidação do zinco

Uma das principais razões pelas quais o zinco é usado na galvanização é devido ao seu comportamento de oxidação. O zinco tem uma tendência natural a oxidar, o que significa que ele reage facilmente com oxigênio e umidade no ar. Quando isso acontece, o zinco forma uma camada fina e estável de óxido de zinco em sua superfície para bloquear o oxigênio e a umidade de atingir o metal subjacente. Como resultado, o aço ou ferro abaixo é protegido contra ferrugem.

Proteção Sacrificial

O zinco é mais ativo que o aço, indicando que ele corrói mais facilmente. Quando o zinco e o aço estão em contato e expostos à água ou umidade, o zinco enferruja primeiro. Isso é conhecido como “proteção catódica” porque o zinco atua como ânodo (a parte que corrói primeiro), enquanto o aço é a cátodo (a parte que fica segura).

• Por que o zinco é usado na galvanização de ferro e não de cobre?

Porque ele não fornece a proteção sacrificial que o zinco fornece. Embora o cobre seja resistente à corrosão, ele tem um potencial eletroquímico maior que o ferro. Quando exposto à água ou a um eletrólito, o cobre atua como o cátodo, o que pode acelerar a ferrugem do ferro por corrosão galvânica.

Outras razões para escolher zinco para galvanização

Baixo ponto de fusão

O zinco possui uma temperatura de fusão comparativamente baixa de aproximadamente 419°C, facilitando sua aplicação no procedimento de galvanização. Quando o aço é mergulhado em zinco fundido, uma ligação química se forma entre o zinco e o ferro, criando um revestimento uniforme e forte. Isso garante que o zinco cubra o aço suavemente sem causar danos, aumentando a adesão geral da camada protetora.

Custo-efetividade

Em contraste com outros metais resistentes à corrosão, como o cobre, o zinco é relativamente barato. Seu alto volume de produção e baixo custo permitem aplicações de galvanização em larga escala, tornando o zinco uma escolha econômica para proteger grandes quantidades de aço em várias indústrias.

Amizade ambiental

O zinco é uma substância ecologicamente correta porque não é tóxico e pode ser reciclado. O processo de galvanização usa energia mínima em comparação a outras técnicas de revestimento, e o próprio zinco pode ser reutilizado após ter sido removido ou reciclado de produtos antigos.

Os usos do zinco

Aproximadamente 50% da produção anual mundial de zinco é usado para produzir aço galvanizado. Este método protege o aço contra ferrugem e corrosão, tornando-o crucial para setores como construção, produção automotiva e desenvolvimento de infraestrutura.

Além de seu papel na galvanização, o zinco tem muitas outras aplicações importantes em diversos campos, conforme descrito abaixo:

• Fundição sob pressão:O zinco é comumente usado em fundição sob pressão para fabricar componentes complexos em automóveis, eletrônicos e eletrodomésticos.
• Produção de latão e bronze:O zinco é ligado ao cobre para criar latão e bronze, amplamente utilizados em encanamentos, instrumentos musicais e itens decorativos.
• Óxido de zinco para borracha e tinta:O óxido de zinco é adicionado a produtos de borracha, como pneus, e também é usado em tintas e revestimentos para proteção UV e durabilidade.
• Baterias:O zinco serve como ânodo em baterias alcalinas e de zinco-carbono, fornecendo uma fonte estável de energia.
• Usos químicos e farmacêuticos:Os compostos de zinco são usados em vários medicamentos, suplementos e produtos de cuidados pessoais, devido ao papel essencial do zinco na saúde humana.
• Agricultura: O zinco é adicionado aos fertilizantes para enriquecer o solo, apoiando o crescimento das plantas e aumentando o rendimento das colheitas.

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