Meios corrosivos [modo de compatibilidade]

Centro Universitário Metodista Isabela Hendrix – IMIH

Disciplina - Química Geral e Inorgânica

Professor – Wellington Marcos

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Meios Corrosivos

[email protected]

Meios CorrosivosMeios Corrosivos

oo OsOs meiosmeios corrosivoscorrosivos maismais freqüentementefreqüentemente encontradosencontrados

sãosão::

� Atmosfera;

� Águas naturais;

� Solo;

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� Solo;

� Produtos químicos;

� Alimentos, substâncias fundidas, solventes orgânicos,

madeira e plásticos.


oo AtmosferaAtmosfera

•• AA corrosãocorrosão atmosféricaatmosférica éé provocadaprovocada porpor::

→→ PoluentesPoluentes –– óxidosóxidos dede enxofre,enxofre, óxidosóxidos dede nitrogênio,nitrogênio, ozônioozônio ee

particuladosparticulados;;

→→ UmidadeUmidade relativarelativa;;

1.1. CorrosãoCorrosão atmosféricaatmosférica secaseca –– OcorreOcorre emem atmosferaatmosfera isentaisenta dede

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1.1. CorrosãoCorrosão atmosféricaatmosférica secaseca –– OcorreOcorre emem atmosferaatmosfera isentaisenta dede

umidade,umidade, devidodevido aa presençapresença dede HH22SS..

2.2. CorrosãoCorrosão atmosféricaatmosférica úmidaúmida –– OcorreOcorre emem atmosferaatmosfera comcom umidadeumidade

relativarelativa menormenor queque 100100 %%..

3.3. CorrosãoCorrosão atmosféricaatmosférica molhadamolhada –– OcorreOcorre emem atmosferaatmosfera comcom umidadeumidade

relativarelativa próximapróxima dede 100100 %%.. FormaForma--sese umum eletrólitoeletrólito nana superfíciesuperfície..

→→ OutrosOutros FatoresFatores –– Temperatura,Temperatura, direçãodireção dosdos ventosventos ee radiaçãoradiação

ultravioletaultravioleta..

Meios CorrosivosMeios Corrosivosoo AtmosferaAtmosfera

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Poluente atmosférico contendo particulados, como fuligem de carbono

e óxidos de enxofre, SO2 e SO3Particulado vermelho de

óxido de ferro


oo SubstânciasSubstâncias PoluentesPoluentes

�� MaterialMaterial ParticuladoParticulado

→→ AdsorveAdsorve osos óxidosóxidos presentespresentes nana atmosféricaatmosférica ee provocaprovoca aa corrosãocorrosão

localizadalocalizada;;

→→ MateriaisMateriais inerteinerte (carvão)(carvão) –– PodemPodem reterreter gasesgases corrosivoscorrosivos retidosretidos nana

atmosferaatmosfera..

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atmosferaatmosfera..

→→ SaisSais (eletrólitos)(eletrólitos) provenientesprovenientes dede gasesgases presentespresentes nana atmosferaatmosfera

2NH2NH33 + SO+ SO22 + H+ H22O + 1/2OO + 1/2O22 → (NH→ (NH44))22SOSO44

NaClNaCl ee MgClMgCl22 -- AtmosferaAtmosfera marinhasmarinhas

→→ MaterialMaterial metálicometálico –– SeSe oo materialmaterial forfor diferentediferente daqueledaquele dada superfíciesuperfície

emem queque estiverestiver depositado,depositado, poderápoderá ocorrerocorrer aa corrosãocorrosão galvânicagalvânica..



�� GasesGases

→→ CO,CO, COCO22,, OO33,, SOSO22,, SOSO33,, NO,NO, NONO22,, HH22S,S, NHNH33,, HClHCl,, HH22FF22 ee ClCl22

→→ CO,CO, COCO22 –– SãoSão provenientesprovenientes dada queimaqueima dede combustíveiscombustíveis.. EstesEstes gasesgases

nana presençapresença dede umidadeumidade provocamprovocam aa carbonataçãocarbonatação dodo concretoconcreto..

Áreas industriais

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nana presençapresença dede umidadeumidade provocamprovocam aa carbonataçãocarbonatação dodo concretoconcreto..

→→ OO33 –– ProvocaProvoca aa perdaperda dada elasticidadeelasticidade dede materiaismateriais comocomo oo borrachaborracha;;

→→ SOSO22,, SOSO33 –– SãoSão gasesgases provenientesprovenientes dede processosprocessos industriaisindustriais ee dada

queimaqueima dede combustíveiscombustíveis.. NaNa presençapresença dede umidadeumidade formamformam oo ácidoácido

sulfurososulfuroso ee sulfúricosulfúrico (chuvas(chuvas ácidas)ácidas)..



�� GasesGases

→→ NO,NO, NONO22 –– ProvenientesProvenientes dada queimaqueima dede combustíveiscombustíveis.. EstesEstes óxidosóxidos

combinamcombinam comocomo oxigêniooxigênio dodo arar ee formaforma oo ácidoácido nítriconítrico (Chuva(Chuva ácida)ácida)..

→→ HH SS –– OcorreOcorre emem atmosferasatmosferas próximaspróximas asas refinarias,refinarias, manguesmangues ee

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→→ HH22SS –– OcorreOcorre emem atmosferasatmosferas próximaspróximas asas refinarias,refinarias, manguesmangues ee

pântanospântanos.. ProvocaProvoca oo escurecimentoescurecimento emem materiaismateriais dede cobrecobre ee decompõedecompõe

revestimentosrevestimentos àà basebase dede zarcãozarcão..

→→ NHNH33 –– OcorreOcorre emem atmosferasatmosferas vizinhasvizinhas àsàs fábricasfábricas dede ácidoácido nítriconítrico ee

fertilizantes,fertilizantes, DeveDeve--sese evitarevitar nestasnestas regiõesregiões aa presençapresença dede materiaismateriais dede

cobrecobre..



�� GasesGases

→→ HClHCl –– OcorreOcorre próximopróximo àsàs fábricasfábricas dede PVCPVC.. OO cloretocloreto dede vinilavinila emem

contatocontato comcom aa umidadeumidade formaforma ácidoácido clorídricoclorídrico..

→→ HH FF –– OcorreOcorre próximopróximo àsàs fábricasfábricas dede fertilizantesfertilizantes..

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→→ HH22FF22 –– OcorreOcorre próximopróximo àsàs fábricasfábricas dede fertilizantesfertilizantes..

→→ ClCl22 –– OcorreOcorre próximopróximo àsàs fábricasfábricas dede NaOHNaOH (soda(soda cáustica),cáustica), estaçõesestações

dede tratamentotratamento dede águaágua (controle(controle microbiológico)microbiológico) ee fábricasfábricas dede celulosecelulose..


Tubos aparecendo a fibra de vidro devido à deterioração

por radiações solares

Estruturas de concreto e aço patinável já expostas durante

cerca de 10 anos

oo AtmosferaAtmosfera

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Estátua com a característica pátina esverdeada, de sais de

cobre, devida à atmosfera salina.

Monumento aos Açorianos, em aço patinável – Porto Alegre, R.S.


oo OutrosOutros FatoresFatores

�� TemperaturaTemperatura

→→ SeSe forfor elevada,elevada, diminuirádiminuirá aa condensaçãocondensação dede vaporvapor d’águad’água nana

superfíciesuperfície metálicametálica ee aa adsorçãoadsorção dede gases,gases, minimizandominimizando aa corrosãocorrosão..

�� VentosVentos

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�� VentosVentos

→→ ArrastamArrastam parapara asas superfíciessuperfícies metálicasmetálicas poluentespoluentes ee névoanévoa salinasalina..

�� RaiosRaios ultravioletaultravioleta

→→ ProvocaProvoca aa calcinaçãocalcinação emem películapelícula àà basebase dede tinta,tinta, dede epóxiepóxi ee emem

plásticosplásticos..


oo FerroFerro

→→ NaNa maioriamaioria dosdos casoscasos oo FeFe sofresofre corrosãocorrosão pelospelos poluentespoluentes formadosformados

pelospelos óxidosóxidos dede enxofreenxofre ee nitrogênionitrogênio..

�� ReaçõesReações

2Fe + 2H2Fe + 2H SOSO → → FeSFeS + FeS+ FeSOO + 2H+ 2H OO

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2Fe + 2H2Fe + 2H22SOSO33 → → FeSFeS + FeS+ FeSOO44 + 2H+ 2H22OO

2Fe + H2Fe + H22SOSO4 4 → FeS→ FeSOO44 + H+ H22

2Fe + 2H2Fe + 2H22SOSO44 + O+ O22 → 2FeS→ 2FeSOO44 + 2H+ 2H22OO

2FeS2FeSOO4 4 ++ 1/2O1/2O22 + + FeSFeSOO4 4 → Fe→ Fe22(S(SOO44))33 + H+ H22OO

�� HidróliseHidrólise

FeSFeSOO44 + 2H+ 2H22O O → Fe(OH)→ Fe(OH)33 + + HH22SOSO44

FeFe22(S(SOO44))33 ++ 6O6O22 → Fe(OH)→ Fe(OH)33 + 3+ 3HH22SOSO44


oo FerroFerro

→→ EmEm atmosferasatmosferas marinhasmarinhas ondeonde aa concentraçãoconcentração dede saissais éé alta,alta, temostemos::


Fe + 3ClFe + 3Cl-- → FeCl→ FeCl33

HidróliseHidrólise

FeClFeCl + 3H+ 3H O O → Fe→ Fe OO + + HClHCl

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FeClFeCl33 + 3H+ 3H22O O → Fe→ Fe22OO33 + + HClHCl

FeFe22(S(SOO44))33 ++ 6O6O22 → Fe(OH)→ Fe(OH)33 + 3+ 3HH22SOSO44

oo AçoAço PatinávelPatinável

•• SãoSão açosaços queque sese recobremrecobrem comcom umauma resistenteresistente camadacamada dede

ferrugemferrugem..


oo ZincoZinco

→→ ÉÉ muitomuito utilizadoutilizado emem componentescomponentes dede linhaslinhas dede transmissãotransmissão ee dede

telefonia,telefonia, emem eletrodutoseletrodutos ee emem silossilos.. OO ZnZn sofresofre corrosãocorrosão pelospelos

poluentespoluentes formadosformados pelospelos óxidosóxidos dede enxofreenxofre ee nitrogênionitrogênio..


Zn + SOZn + SO + O+ O → ZnSO→ ZnSO

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Zn + SOZn + SO22 + O+ O22 → ZnSO→ ZnSO44

2Zn + 2SO2Zn + 2SO22 + O+ O22 → 2ZnSO→ 2ZnSO33

3Zn + SO3Zn + SO22 + + → → ZnSZnS + 2ZnO+ 2ZnO

ZnOZnO + + SOSO22 → ZnSO→ ZnSO33

ZnOZnO + + SOSO2 2 + 1/2O+ 1/2O22 → ZnSO→ ZnSO44

Zn(OH)Zn(OH)22 + + SOSO2 2 + 1/2O+ 1/2O22 → ZnSO→ ZnSO44 + H+ H22OO


oo AlumínioAlumínio

→→ ÉÉ muitomuito utilizadoutilizado nana formaforma dede chapas,chapas, parapara coberturacobertura ouou tapamentotapamento

laterallateral dede estruturasestruturas tubularestubulares ee dede componentescomponentes anodizadosanodizados

principalmenteprincipalmente nana construçãoconstrução civilcivil..

→→ EmEm atmosferasatmosferas ácidasácidas aa camadacamada dede AlAl OO éé solubilizadasolubilizada formandoformando

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→→ EmEm atmosferasatmosferas ácidasácidas aa camadacamada dede AlAl22OO33 éé solubilizadasolubilizada formandoformando

AlClAlCl33..

→→ EmEm atmosferasatmosferas marinhasmarinhas ocorreocorre aa corrosãocorrosão porpor aeraçãoaeração diferencialdiferencial

comcom aa formaçãoformação dede pitespites..

→→ NaNa construçãoconstrução civilcivil devedeve--sese evitarevitar oo contatocontato dodo alumínioalumínio comcom aa

argamassaargamassa dede cimentocimento úmidoúmido (pH(pH == 1313))


oo AlumínioAlumínio

→→ NaNa fixaçãofixação dodo alumínioalumínio devedeve--sese evitarevitar materiaismateriais queque sejamsejam catódicoscatódicos

emem relaçãorelação aoao alumínioalumínio comocomo oo cobrecobre ee suassuas ligasligas.. (corrosão(corrosão Galvânica)Galvânica)

oo CobreCobre

→→ OO cobrecobre ee suasua ligas,ligas, comocomo oo latãolatão (Cu/Zn)(Cu/Zn) ee oo bronzebronze (Sn)(Sn) sofremsofrem

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→→ OO cobrecobre ee suasua ligas,ligas, comocomo oo latãolatão (Cu/Zn)(Cu/Zn) ee oo bronzebronze (Sn)(Sn) sofremsofrem

corrosãocorrosão atmosféricaatmosférica.. EstasEstas ligasligas sãosão empregadasempregadas emem instalaçõesinstalações

elétricaselétricas ee monumentosmonumentos ouou esculturasesculturas..

→→ EmEm atmosferasatmosferas poucopouco oxidantesoxidantes estasestas ligasligas possuempossuem coloraçãocoloração

castanha,castanha, formandoformando umauma camadacamada protetoraprotetora dede óxidoóxido dede cobrecobre..


oo CobreCobre

→→ NaNa presençapresença dede umidadeumidade ee COCO22 apresentaapresenta umauma coloraçãocoloração esverdeadaesverdeada

→→ SofreSofre corrosãocorrosão pelospelos poluentespoluentes formadosformados pelospelos óxidosóxidos dede enxofreenxofre

NHNH33 ee HH22SS..


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2Cu2Cu22O + SOO + SO2 2 + 3/2O+ 3/2O22 + 3H+ 3H22O O →→ CuSOCuSO44 . 3Cu(OH). 3Cu(OH)33

CuCu22O + HO + H22SS→→ CuCu22S + S + HH22OO

CuOCuO + H+ H22SS→→ CuSCuS + + HH22OO

Cu + 1/2OCu + 1/2O22 + H+ H22SS→→ CuSCuS + + HH22O O

Cu + 4NHCu + 4NH33 1/2O1/2O22 + H+ H22OO→→ Cu(NHCu(NH33))44(OH)(OH)22

Meios CorrosivosMeios Corrosivosoo SoloSolo

�� ÉÉ umum dosdos meiosmeios corrosivoscorrosivos maismais complexoscomplexos parapara sese determinardeterminar

previamentepreviamente suasua açãoação agressivaagressiva emem materiaismateriais metálicosmetálicos..

oo HáHá váriasvárias tubulaçõestubulações ee tanquestanques dede armazenamentoarmazenamento dede combustíveiscombustíveis;;

oo AA corrosãocorrosão dessesdesses materiaismateriais nono solosolo éé influenciadainfluenciada porpor::

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oo AA corrosãocorrosão dessesdesses materiaismateriais nono solosolo éé influenciadainfluenciada porpor::

1.1. TomadaTomada dede amostraamostra –– VariabilidadeVariabilidade

2.2. CaracterísticasCaracterísticas FísicoFísico--QuímicasQuímicas

3.3. CondiçõesCondições MicrobiológicasMicrobiológicas

4.4. CondiçõesCondições operacionaisoperacionais


oo TomadaTomada dede AmostraAmostra –– VariabilidadeVariabilidade

→→ ÉÉ aa coletacoleta dede amostrasamostras ee aa definiçãodefinição dosdos parâmetrosparâmetros parapara análiseanálise dodo

solosolo..

�� Aeração,Aeração, umidadeumidade ee pHpH;;

�� PotencialPotencial dede oxirreduçãooxirredução,, micromicro--organismosorganismos;;

�� HeterogeneidadesHeterogeneidades (Ao(Ao longolongo dodo percurso)percurso)

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�� HeterogeneidadesHeterogeneidades (Ao(Ao longolongo dodo percurso)percurso)

oo CaracterísticasCaracterísticas FísicoFísico--QuímicasQuímicas

→→ InfluiInflui diretamentediretamente nana açãoação corrosivacorrosiva..

�� PresençaPresença dede água,água, saissais solúveissolúveis ee gasesgases (áreas(áreas catódicascatódicas ee anódicasanódicas));;

�� pHpH ácidoácido

�� ResistividadeResistividade elétricaelétrica ee potencialpotencial dede oxirreduçãooxirredução


oo CondiçõesCondições MicrobiológicasMicrobiológicas

→→ AA presençapresença acentuadaacentuada dede microorganismosmicroorganismos aneróbicosaneróbicos ee aeróbicosaeróbicos nono

solosolo influenciaminfluenciam nana::

�� VelocidadeVelocidade dasdas reaçõesreações anódicasanódicas ee catódicascatódicas;;

�� resistênciaresistência dasdas películas,películas, existentesexistentes nana superfíciesuperfície metálicametálica;;


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4Fe + 2H4Fe + 2H22O +SOO +SO4422-- + 2H+ 2H22COCO33 → 3Fe(OH)→ 3Fe(OH)22 + + FeSFeS + 2HCO+ 2HCO33

--

Presença de Bactérias anaeróbicas redutoras de fosfatoPresença de Bactérias anaeróbicas redutoras de fosfato

3S + 3O3S + 3O22 + + 2H2H22O O → → 2H2H22SOSO44

4FeS + 9O4FeS + 9O22 + + 4H4H22O O → → 4H4H22SOSO4 4 + 2Fe+ 2Fe22OO33

Presença de Bactérias aeróbicas oxidantes de enxofrePresença de Bactérias aeróbicas oxidantes de enxofre


oo CondiçõesCondições OperacionaisOperacionais

oo ProteçãoProteção dede TubulaçõesTubulações

�� RevestimentosRevestimentos –– AsfaltoAsfalto reforçadoreforçado comcom lãlã dede vidro,vidro, resinaresina epóxi,epóxi,

polietilenopolietileno ee fitafita plásticaplástica..

�� ProteçãoProteção catódicacatódica comcom anodosanodos dede sacrifíciosacrifício (magnésio)(magnésio)..

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�� ProteçãoProteção catódicacatódica comcom anodosanodos dede sacrifíciosacrifício (magnésio)(magnésio)..

�� UtilizaçãoUtilização dede outrosoutros materiaismateriais comocomo PVC,PVC, PRFVPRFV (Plástico(Plástico reforçadoreforçado

comcom fibrafibra dede vidro)vidro)..

�� ColocaçãoColocação dede tubulaçõestubulações aéreasaéreas..

Meios CorrosivosMeios Corrosivosoo ProdutosProdutos QuímicosQuímicos

oo NesteNeste processoprocesso corrosivocorrosivo éé levadolevado emem consideraçãoconsideração::

�� AA purezapureza dodo metalmetal

�� NaturezaNatureza dada superfíciesuperfície metálicametálica

�� PurezaPureza ee concentraçãoconcentração dodo produtoproduto químicoquímico

�� ExemplosExemplos

•• OO ClCl líquidolíquido ouou gasoso,gasoso, emem ausênciaausência dede água,água, podempodem serser armazenadosarmazenados

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•• OO ClCl22 líquidolíquido ouou gasoso,gasoso, emem ausênciaausência dede água,água, podempodem serser armazenadosarmazenados

emem cilindroscilindros dede açoaço--carbonocarbono..

•• ProdutosProdutos alcalinosalcalinos comocomo oo NaOHNaOH podempodem serser armazenadosarmazenados emem cilindroscilindros

dede açoaço--carbonocarbono..

•• ÁcidoÁcido FluorídricoFluorídrico devedeve serser armazenadoarmazenado emem frascosfrascos dede materiaismateriais

poliméricospoliméricos..

Meios CorrosivosMeios Corrosivosoo AlimentosAlimentos

oo OO efeitoefeito corrosivocorrosivo dosdos alimentosalimentos estáestá ligadoligado aa formaçãoformação dede possíveispossíveis

saissais metálicosmetálicos tóxicostóxicos..

oo NaNa maioriamaioria dosdos casos,casos, asas embalagensembalagens alimentíciasalimentícias sãosão compostascompostas porpor

folhasfolhas dede flandresflandres (Aço(Aço revestidorevestido comcom estanho)estanho) ee possuempossuem soldasolda dede ligaliga

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folhasfolhas dede flandresflandres (Aço(Aço revestidorevestido comcom estanho)estanho) ee possuempossuem soldasolda dede ligaliga

formadaformada porpor chumbochumbo--estanhoestanho..

oo OO ataqueataque nana regiãoregião dada soldasolda provocaprovoca aa suasua corrosãocorrosão queque contaminacontamina oo

alimentoalimento comcom chumbochumbo..

oo GeralmenteGeralmente estasestas embalagensembalagens sãosão revestidasrevestidas dede resinaresina..


oo SolventesSolventes OrgânicosOrgânicos

oo SãoSão formadosformados porpor ligaçõesligações covalentescovalentes (não(não sãosão eletrólitos)eletrólitos)

oo AA corrosãocorrosão originadaoriginada porpor estesestes solventessolventes estãoestão relacionadasrelacionadas àà

presençapresença dede impurezasimpurezas (geralmente(geralmente vaporvapor dede águaágua dede materialmaterial

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presençapresença dede impurezasimpurezas (geralmente(geralmente vaporvapor dede águaágua dede materialmaterial

particulado)particulado)..

�� ExemploExemplo

•• NoNo transportetransporte dodo petróleopetróleo dodo poçopoço aa refinariarefinaria éé identificadoidentificado aa

presençapresença dede águaágua (salina)(salina) ee materialmaterial particuladoparticulado comcom areiaareia..


oo MadeirasMadeiras ee PolímerosPolímeros

oo MadeiraMadeira

→→ PodePode emitiremitir vaporesvapores corrosivos,corrosivos, geralmentegeralmente constituídosconstituídos dede ácidoácido

acético,acético, ácidoácido fórmico,fórmico, ácidosácidos propiônicopropiônico ee butíricobutírico provenientesprovenientes dada

hidrólisehidrólise dede substânciassubstâncias orgânicasorgânicas..

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→→ ParaPara evitarevitar oo processoprocesso corrosivocorrosivo aa madeiramadeira éé imunizadaimunizada (geralmente(geralmente

comcom saissais dede cobre)cobre)..

→→ AlgumasAlgumas causascausas dada corrosãocorrosão dede metaismetais comocomo oo alumínioalumínio éé provocadaprovocada

pelopelo contatocontato dodo metalmetal comcom aa madeiramadeira podrepodre..


oo MadeirasMadeiras ee PolímerosPolímeros

oo PolímerosPolímeros

→→ PodePode--sese terter aa formaçãoformação dede vaporesvapores corrosivoscorrosivos originadosoriginados aa partirpartir dada

decomposiçãodecomposição térmicatérmica ouou microbiológicamicrobiológica..

→→ PlásticosPlásticos contendocontendo produtosprodutos halogenadoshalogenados formamformam osos produtosprodutos maismais

corrosivoscorrosivos..

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corrosivoscorrosivos..

�� ExemplosExemplos

PVCPVC –– AquecidoAquecido entreentre 7070 ee 8080 ooCC desprendedesprende HClHCl

PVCPVC –– SofreSofre açãoação dada radiaçãoradiação UVUV desprendendodesprendendo HClHCl

PolitetrafluoretilenoPolitetrafluoretileno--TeflonTeflon –– AquecidoAquecido acimaacima dede 350350 ooCC desprendedesprende HFHF

BorrachaBorracha cloradaclorada –– ExpostaExposta aa radiaçãoradiação UVUV ouou aquecidaaquecida desprendedesprende HClHCl

PlásticosPlásticos contendocontendo NitrogênioNitrogênio –– DesprendeDesprende amôniaamônia quandoquando aquecidosaquecidos

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