La corrosione è un processo di natura elettrochimica lento, irreversibile ma soprattutto continuo di tutti i materiali che va a peggiorare le caratteristiche del materiale stesso fino a provocarne un cedimento. L’esempio più comune di corrosione è la ruggine che può banalizzata come ossido di ferro (anche se in realtà è un insieme di composti molto più complesso…).
LA CORROSIONE IN AMBIENTI UMIDI
La corrosione del materiale è influenzata da fattori esterni (il pH dell’ambiente di contatto, la presenza di elementi inibitori, la temperatura, l’azione di correnti elettriche esterne, la velocità dei fluidi che lambiscono le superfici) e fattori interni (le proprietà chimiche del materiale, la microstruttura, le tensioni di deformazione, lo stato superficiale). Un esempio dell’andamento della velocità di corrosione in funzione del pH della soluzione a contatto con diversi tipi di metalli è schematizzato qui sotto.
- Nei metalli nobili (Au, Ag ) la velocità di corrosione è bassa e non risentono del pH (curva 1);
- Nei metalli anfoteri (Al, Zn, Pb) la corrosione aumenta velocemente al variare del pH sia spostandosi nelle zone acide che in quelle basiche (curva 2);
- Gli altri metalli (Fe, Ni, Mg,…) sono fortemente corrosi in ambiente acido mentre in ambiente basico lo strato protettivo si rafforza rendendoli stabili e praticamente immuni alla corrosione (curva 3).
La composizione delle acque dolci determina loro potere corrosivo, il loro potere incrostante, il potere ossidante. Generalmente in essa potranno essere presenti:
- Sali (generalmente bicarbonati e carbonati di calcio e di magnesio) che influenzano la corrosione per contatto galvanico;
- Cloruri;
- Solfati, nitrati, ammoniaca e acido solforico a seguito di fenomeni di decomposizione biologica;
- Acidi di vario tipo provenienti da sostanze inquinanti.
Nell’acqua marina il fenomeno corrosivo è elevato per la notevole presenza di cloruri che favoriscono un’elevata conducibilità elettrica esaltando il fenomeni corrosivi di tipo galvanico.
In ambiente atmosferico la corrosione invece è innescata principalmente da una reazione di tipo elettrochimico e di gran lunga inferiore da reazione di tipo puramente chimico. L’elettrolita può essere costituito semplicemente da uno strato di condensa dovuto all’umidità dell’aria.
A livello meccanico, qualora la superficie di un pezzo presenti porosità, incrinature, cricche o altro può verificarsi una condensazione di tipo fisico dovuta alla tensione di vapore presente in una fase liquida contenuta in un poro capillare. Tale fenomeno è in relazione con il raggio di curvatura R del menisco della fase liquida (un menisco concavo e con basso R favorisce la condensazione del vapore sovrastante facendo in modo che ogni imperfezione superficiale possa costituire sede di innesco di corrosione atmosferica.
LA CORROSIONE PER COMBINAZIONE DIRETTA
Questo tipo di corrosione è detta anche “a secco” e può verificarsi in assenza di umidità, avviene per azione di sostanze chimiche, agenti atmosferici, sostanze contenute in acque marine o inquinate. Queste sostanze, a contatto con metalli o leghe metalliche, danno luogo a composti poco compatti che quindi sono asportati scoprendo altro metallo che sarà a sua volta soggetto da corrosione. Per lo stesso agente chimico la velocità di corrosione varia con temperatura, pressione e rugosità superficiale del metallo. La corrosione è prodotta da:
- Ossigeno che causa ossidazione;
- Acido solfidrico H2S che forma una pellicola superficiale facilmente asportabile;
- Ossidi di zolfo in presenza di umidità reagiscono come:
i quali prodotti attaccano le leghe ferrose e portano alla formazione di solfato di ferro FeSO4; altro
solfato può aversi per reazione di Fe2O3 (la ruggine) con SO2.
Nel prossimo post sulla corrosione proverà a fare una carrellata sui vari tipi di corrosione
