O aço inoxidável nunca enferruja. A química especial desta liga de ferro brilhante cria uma camada protetora na sua superfície que impede a sua oxidação.
A ferrugem é uma ameaça constante para o ferro à nossa volta, que se oxida facilmente no ar e na água. Até o aço, uma liga dura de ferro com vestígios de carbono, enferruja facilmente, o que significa que a oxidação danifica o aço dos edifícios, carros e eletrodomésticos.
Mas, como o seu nome sugere, o aço inoxidável parece nunca enferrujar. Então, qual é o seu segredo?
Pondo as coisas de forma simples, a química do aço inoxidável impede que o oxigénio do ar atinja o ferro do aço, impedindo a reação de oxidação prejudicial.
O aço normal enferruja quando o ferro reage quimicamente com o oxigénio para formar óxido de ferro. Embora a ferrugem geralmente não seja prejudicial para os seres humanos, pode corroer drasticamente o ferro e torná-lo inseguro e feio.
O aço normal é uma liga de 99% de ferro e entre cerca de 0,2% e 1% de carbono, enquanto o aço inoxidável contém normalmente entre 62% e 75% de ferro, até 1% de carbono e mais de 10,5% de crómio. Contém normalmente uma pequena percentagem de níquel, o que pode torná-lo mais resistente e mais fácil de trabalhar.
O crómio é a chave para a resistência à ferrugem do aço inoxidável, explicou ao Live Science o cientista de materiais Tim Collins, secretário-geral da Worldstainless, uma organização sem fins lucrativos com sede na Bélgica, aliada ao grupo industrial World Steel Association.
O crómio reage com o oxigénio no ambiente — normalmente no ar, mas também debaixo de água — para criar uma “camada passiva” de óxido de crómio (Cr2O3) na superfície do metal. Esta camada impede que o oxigénio chegue ao ferro do aço e crie ferrugem, explicou Collins.
A camada passiva no aço inoxidável tem apenas alguns nanómetros de espessura e, por isso, é invisível.
A camada de Cr2O3 também se consegue auto-regenerar se estiver danificada; é inerte, o que significa que não reage quimicamente com outras substâncias; e não lixivia para além da superfície do metal, o que torna o aço inoxidável adequado para a produção de alimentos, cirurgia e outras aplicações, acrescentou Collins.
Descoberta acidental
O aço inoxidável contemporâneo foi desenvolvido em 1912 pelo metalúrgico inglês Harry Brearley, que estava a estudar ligas de aço para evitar a corrosão nos canos das armas.
Brearley criou uma liga de ferro, carbono, crómio e níquel. Mas não era adequada para o cano de uma arma, pelo que deitou-a fora no seu quintal, conta Collins.
Algumas semanas mais tarde, Brearley reparou que o pedaço deliga brilhante no seu quintal não tinha enferrujado — pelo que desenvolveu o material e apresentou-o ao mundo em 1915.
O aço inoxidável à prova de ferrugem representa atualmente cerca de 4% do aço utilizado anualmente em todo o mundo, quase 2 mil milhões de toneladas.
Mas o aço inoxidável é complexo e caro de fabricar, normalmente entre três e cinco vezes o custo de produção do aço normal, e a inclusão de elementos metálicos especiais nas ligas, como o molibdénio para aplicações subaquáticas, pode torná-lo ainda mais caro.
Consequentemente, a maioria das aplicações que necessitam de aço utilizam aço normal ou aço-carbono, quer em condições em que não enferruja, quer quando protegido por uma camada exterior de tinta ou outro revestimento. No entanto, o aço inoxidável é atualmente utilizado em mais aplicações do que nunca, incluindo na produção e segurança alimentar.
Segundo Kantha Shelke, cientista alimentar da Universidade Johns Hopkins, o aço inoxidável tem muitas vantagens sobre as alternativas: é resistente à corrosão dos ácidos alimentares e dos produtos químicos de limpeza – ao contrário do alumínio e do cobre – e não contamina nem mancha os alimentos em que toca.
O aço inoxidável também é durável, mais forte do que o alumínio, e higiénico, com uma superfície não porosa que pode ser facilmente limpa e higienizada, explicou Shelke ao Live Science.
