Eletroquímica e Corrosão

Imagem d@ Ana Paula Nunes de Almeida Alves da Costa [Ficheiro Local]
Ana Paula Nunes de Almeida Alves da Costa
Código:
15945
Ano:
1
Semestre:
S2
Créditos ECTS:
6
Carga Horária:
PL(30H)/T(30H)
Área Científica:
Química Industrial
Objectivos de Aprendizagem:
1. Compreender os princípios fundamentais da eletroquímica aplicada, a interface eletrodo/solução e os aspetos de termodinâmica e cinética das reações eletroquímicas.
2. Aplicar técnicas de diagnóstico, como voltametria e EIS, na caracterização de sistemas e processos eletroquímicos.
3. Analisar processos eletroquímicos industriais, eletrólise, eletrodeposição, métodos eletroquímicos no tratamento de efluentes, recuperação de metais, eletrossíntese.
4. Interpretar mecanismos de corrosão metálica, com enfoque na utilização de diagramas de Pourbaix, no estudo da polarização e na análise de fenómenos de corrosão localizada.
5. Avaliar a degradação de materiais não metálicos, polímeros e estruturas celulósicas, sob diferentes condições ambientais.
6. Identificar e aplicar processos de mitigação da corrosão, incluindo estratégias de proteção e monitorização.
7. Desenvolver autonomia experimental, capacidade de análise crítica e resolução de problemas através dos mini-projetos laboratoriais.
Conteúdos programáticos:
1. Eletroquímica aplicada: fundamentos e tecnologias
Fundamentos avançados de eletroquímica; interface eletrodo/solução; princípios de termodinâmica e cinética; transferência de carga; técnicas de diagnóstico (voltametria, EIS). Processos eletroquímicos em contexto industrial: eletrólise, eletrodeposição, baterias, células de combustível, métodos eletroquímicos no tratamento de efluentes, eletrossíntese e recuperação eletroquímica de metais.
2. Corrosão metálica e Degradação de materiais não metálicos
Termodinâmica e cinética da corrosão; diagramas de Pourbaix; polarização; corrosão localizada, por tensão e microbiológica; proteção e monitorização. Degradação e envelhecimento de polímeros e estruturas celulósicas sob UV, temperatura, luz solar e humidade, alterando propriedades estruturais, óticas e mecânicas.

Mini-projetos laboratoriais: 1-Otimização da oxidação anódica (ânodos BDD) no tratamento de efluente têxtil. 2- Envelhecimento acelerado de estruturas celulósicas (ensaios ISO).
Metodologias de Ensino e Critérios de Avaliação:
A avaliação inclui três componentes:

T – Componente Teórica (40% da Nota Final – NF)
Realizada por três Frequências ou Exame.
A classificação T corresponde à média das três frequências ou, em alternativa, à classificação obtida no exame.
A aprovação nesta componente exige nota mínima de 9,5 valores.
S – Seminários (45% da NF)
Inclui três seminários, desenvolvidos em grupos de dois estudantes, com resumo escrito, apresentação oral e discussão.
A aprovação nesta componente exige nota mínima de 9,5 valores.
PL – Mini-projetos laboratoriais (15% da NF)
Inclui dois mini-projetos laboratoriais, avaliados pela preparação, execução experimental, tratamento de dados e relatório científico.
A aprovação nesta componente exige nota mínima de 9,5 valores.
Bibliografia principal:
- A.J. Bard, L.R. Faulkner, Electrochemical Methods: Fundamentals and Applications, 3rd Ed, Wiley-VCH, 2022.
- C. Hamann, A. Hamnett, W. Vielstich, Electrochemistry, 2nd Ed, Wiley-VCH, 2007.
- R. Revie, H. Uhlig, Corrosion and corrosion control: an introduction to corrosion science and engineering, Wiley-Interscience, 2008.
- Artigos científicos e artigos de revisão nas áreas de interesse da UC.
Língua:
Português