Cromagem Eletrolítica

O cromo é um metal de cor branca e muito denso, quando obtido por eletrodeposição. É resistente ao calor e não sofre embaçamento. Por isso mesmo é muito usado como acabamento decorativo de peças. Resistente à corrosão atmosférica, o cromo só é atacado pelo ácido sulfúrico e clorídrico. É extremamente aderente quando depositado sobre aço, o que o torna muito utilizado para fins industriais. Por outro lado, como o cromo repele óleos e meios aquosos, deve se tornar rugoso quando usado em superfícies que devem ser lubrificadas.

Podem ser formados vários tipos de camadas de cromo, conforme o banho utilizado, e de acordo com as condições de deposição. Assim temos: o cromo brilhante, mais utilizado para fins decorativos; e o cromo duro, não brilhante, que pode ser isento de fissuras ou microfissurado, utilizado para fins técnicos, tendo uma espessura maior do que o cromo brilhante.

Uma boa resistência à corrosão e acabamento decorativo são obtidos quando se deposita uma camada de níquel, previamente à camada de cromo brilhante.

Para fins de proteção de superfícies, o cromo é aplicado por eletrodeposição. Trata-se de processo eletrolítico de revestimento de superfícies de peças metálicas com outros metais. Técnicas especiais podem ser utilizadas para fazer superfícies não metálicas, como as dos plásticos, adequadas ao processo. A eletrodeposição é feita, geralmente, como proteção contra corrosão e/ou como acabamento estético. O processo utiliza uma célula eletrolítica contendo uma solução (banho) de sais iônicos do metal a ser depositado e dois eletrodos ligados a uma fonte de corrente contínua ou corrente alternada retificada. A peça a ser revestida deve funcionar como cátodo, devendo estar ligada ao polo negativo da fonte. O ânodo, ligado ao polo positivo da fonte, pode ser constituído por um material inerte (grafite ou platina) ou mesmo pelo metal com que se quer revestir a peça. Neste segundo caso, o processo eletrolítico ocorre com uma transferência do metal deste eletrodo para a peça, através da solução eletrolítica. O metal do ânodo se oxida, o cátion formado vai para a solução e o cátion da solução reduz no cátodo, ficando aderido na forma metálica. Quando o ânodo é um material inerte, nele ocorre a descarga da água da solução. O cátion da solução reduz no ânodo, ficando também aderido à peça. Técnicas especiais podem ser empregadas para fazer superfícies não metálicas, como as dos plásticos, adequadas ao processo. O processo é o mesmo já descrito.

A eletrodeposição de cromo envolve as operações de anodização e deposição. A anodização com ácido crômico é o processo eletrolítico pelo qual uma camada de óxido é produzida na superfície de uma base de metal com propósitos funcionais, como por exemplo, maior resistência à corrosão ou isolamento elétrico. Nele, a parte a ser anodizada atua como ânodo no circuito elétrico, e a solução de ácido crômico como o eletrólito.

As operações de deposição incluem a eletrodeposição de cromo duro, eletrodeposição decorativa (em metais e plásticos), anodização com ácido crômico e deposição de cromo trivalente. Na deposição de cromo duro, uma camada relativamente grossa de cromo é depositada diretamente no metal base (geralmente aço) para propiciar uma superfície com alta resistência a desgaste, baixo coeficiente de atrito, dureza e resistência à corrosão, ou então para reconstituir superfícies que foram erodidas pelo uso. A deposição dura é normalmente usada para peças como cilindros e hastes, rolos industriais, moldes plásticos e componentes de motores (USEPA, 1995).

Os banhos de deposição com cromo hexavalente são os mais usados em cromagem. São compostos por ácido crômico, ácido sulfúrico e água. Enquanto o ácido sulfúrico no banho catalisa as reações de deposição, o ácido crômico é a fonte do cromo hexavalente que reage, deposita no metal e é emitido para a atmosfera. A geração de gás hidrogênio nas reações químicas no cátodo consome de 80 a 90% da energia fornecida ao banho, deixando restantes 10 a 20% para a reação de deposição. Quando o gás de hidrogênio se desloca na solução, gera névoas de ácido crômico que resultam em emissões para a atmosfera.

As equações que representam o revestimento de uma peça com cromo, utilizando ânodo inerte (cromagem) são:

Ânodo: H2O à 2 H+ + 1/2 O2 + 3e– Equação 1
Cátodo: Cr 3+ + 3e– à Cr Equação 2