Uma ponte de aço de 500 m² em zona costeira necessita proteção anticorrosiva sustentável. Proponha uma solução…

Questão

Uma ponte de aço de 500 m² em zona costeira necessita proteção anticorrosiva sustentável. Proponha uma solução técnica (materiais e processo) e calcule a massa de zinco necessária como ânodos sacrificial para fornecer densidade de corrente de 0,50 A·m-2 por 10 anos. Considere Zn ? Zn2+ + 2e-, F = 96485 C·mol-1, M(Zn)=65,38 g·mol-1.

✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.

Resposta esperada

Sugestão: combinar revestimento epóxi como barreira com anodos de zinco distribuídos para proteção catódica; programar inspeção e reciclagem do zinco. Cálculo: I = 0,50·500 = 250 A; t = 10·365·24·3600 = 3,1536×10^8 s; Q = I·t = 7,884×10^10 C. n(e-)=Q/F = 7,884×10^10 / 96485 = 8,17×10^5 mol e-. n(Zn)=n(e-)/2 = 4,085×10^5 mol. m(Zn)=4,085×10^5·65,38 = 2,67×10^7 g ˜ 2,67×10^4 kg (˜26,7 t). Recomenda-se reduzir corrente com revestimento e usar recuperação/reutilização do zinco.

Explicação

A solução proposta combina um revestimento epóxi, que atua como barreira contra a corrosão, com ânodos de zinco, que proporcionam proteção catódica ao longo do tempo. O cálculo da corrente necessária e da quantidade de zinco a ser utilizada é fundamentado na relação entre a densidade de corrente, o tempo de exposição e a quantidade de elétrons envolvidos na reação de corrosão. A recomendação de inspeção e reciclagem do zinco visa garantir a sustentabilidade e eficiência do sistema de proteção ao longo dos anos.

Raio-X da questão

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