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Você já tentou usar uma joia de prata e percebeu que ela havia perdido o brilho e havia adquirido uma coloração acinzentada? Ou já tentou abrir um portão de ferro e, quando retirou as mãos, observou um pó avermelhado na pele? Esses são fatos muito comuns no cotidiano e frequentemente nos deparamos com eles ao longo de nossas vidas. Mas você sabe o que exatamente aconteceu para que esses materiais metálicos apresentassem essas características?

A resposta para essa questão é simples e também muito comum em vários outros processos realizados na natureza: oxidação. A oxidação é um processo químico no qual ocorre a perda de elétrons de um átomo, íon ou algum composto químico a partir de uma reação química. Esse processo gera o aumento do NOX (número de oxidação) da espécie envolvida, alterando, muitas vezes, o rearranjo entre os átomos e/ou as características iniciais do composto. A oxidação é frequentemente percebida em peças metálicas, conforme apresentado no início deste artigo, mas também está presente em processos de combustão (queima de algum material), na respiração, no funcionamento de pilhas e baterias e no processo de refino de metais, por exemplo.

Figura 1. Portão de ferro oxidado.

Por que a oxidação em peças metálicas acontece?

A oxidação dos metais geralmente é iniciada quando o material metálico é exposto a um ambiente propício ao fenômeno, como ambientes muito úmidos – com vapores de água ou até mesmo água líquida -, ou ainda quando entra em contato com agentes que promovem a perda de elétrons, chamados agentes oxidantes. Desse modo, a maioria desses processos acontece de forma espontânea, tornando visível suas alterações no meio após algum tempo.

Entretanto, apesar de o princípio da ocorrência da oxidação ser o mesmo – haver perda de elétrons -, as reações envolvidas para que o processo aconteça e os produtos gerados são diversos e dependem das espécies químicas envolvidas. No caso da oxidação de uma peça de prata, por exemplo, o contato com o ar, luz e compostos sulfurados acarreta a retirada de elétrons da prata Ag0, a qual reage e forma uma fina camada de sulfeto de prata na superfície, conferindo ao material uma coloração preta.

Figura 2. Comparação entre uma peça de prata limpa e uma peça de prata oxidada.

Além disso, em alguns casos mais graves, a oxidação leva à corrosão do material metálico, gerando a deposição de óxidos na superfície do metal, como é o caso de um portão de ferro enferrujado (Figura 1), por exemplo. Nesse caso, o processo de oxidação gera a corrosão do ferro, o qual começa a apresentar manchas e depósitos na superfície. Além disso, caso o material esteja coberto por tinta, trincas e rachaduras nessa camada podem aparecer. Os depósitos presentes na superfície – os quais muitas vezes acabam manchando a mão – são hidróxido de ferro (Fe(OH)2), que apresentam coloração avermelhada. A presença desse composto químico corresponde à denominada ferrugem, que compromete ainda mais o estado e a resistência da superfície metálica.

Figura 3. Reações de oxidação do ferro e formação da ferrugem.

Como prevenir ou recuperar a peça da corrosão?

Conforme mencionado anteriormente, a oxidação das peças é um processo normal que ocorre de acordo com o passar do tempo. Contudo, algumas medidas podem ser tomadas para prevenir a peça da posterior oxidação, tais como o uso de anticorrosivos – os quais formam uma camada protetora que isola o metal da peça do ar – e a utilização de metais de sacrifício, por exemplo.

Uma forma específica de recuperação de material oxidado, para o caso de peças de prata, é a partir do uso de uma mistura composta por papel alumínio, bicarbonato de sódio e água quente. Nesse processo, a peça de prata oxidada é adicionada à mistura, promovendo uma reação entre o sulfeto de prata (Ag2S), o bicarbonato (NaHCO3) e o papel alumínio (Al). Essa mistura de compostos gera uma sequência de reações químicas as quais levam à redução da prata e a recuperação da peça.

De maneira geral, o processo ocorre da seguinte forma: o alumínio doa elétrons para a prata, reduzindo-a e formando óxido de aluminio (Al2O3) e ácido sulfídrico (H2S), o qual possui odor característico forte. Portanto, para atenuar o odor desagradável, o bicarbonato reage com o H2S, formando hidrogenossulfeto de sódio (NaHS), gás carbônico (CO2) e água. As equações químicas do processo estão expostas abaixo.

Figura 4. Reações químicas envolvidas no processo de limpeza de peças de prata oxidadas.

Para o caso de peças enferrujadas e já corroídas que devem ser recuperadas, é possível submetê-las a processos mecânicos (como lixamento ou jateamento) e/ou químicos (como a galvanização a frio ou pelo uso de uma solução específica). Vale destacar, porém, que a escolha do método de recuperação dependerá do estado da peça e do grau de corrosão apresentado.

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Por Sabrina Santana Klabacher