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La corrosione dei metalli

La corrosione dei metalli è un processo elettrochimico che li porta a ritornare alla loro forma minerale originale. Fattori ambientali come umidità e cloruri influenzano la velocità e il tipo di corrosione, richiedendo trattamenti protettivi specifici. Le forme di corrosione variano da uniforme a localizzata, con implicazioni significative per la durabilità dei manufatti metallici.

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1

Processo elettrochimico della corrosione

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Reazioni redox dove metalli cedono elettroni (ossidazione) e agenti ossidanti li acquistano (riduzione).

2

Fattori ambientali influenzanti la corrosione

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Esposizione a atmosfera, acque dolci, acqua marina, soluzioni chimiche aggressive.

3

Importanza della resistenza alla corrosione

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Preserva funzionalità e integrità strutturale dei manufatti metallici.

4

La presenza di ______ può intensificare la corrosione, causando la formazione di sali che tengono umida la superficie del ______.

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cloruri metallo

5

Gli ______ inossidabili possono essere suscettibili in ambienti ______ o con cloruri, che possono danneggiare il loro strato ______.

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acciai marini passivo protettivo

6

La selezione di trattamenti ______ adeguati richiede la conoscenza delle condizioni ambientali, come il ______ e la composizione dell'______.

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e rivestimenti protettivi pH elettrolita

7

Corrosione uniforme

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Colpisce l'intera superficie metallica riducendo lo spessore in modo omogeneo.

8

Corrosione localizzata

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Causa danni concentrati in piccole aree, portando a fori o crepe.

9

Diagrammi di Pourbaix

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Grafici che mostrano la stabilità di un metallo in relazione al pH, indicando zone di immunità, passivazione e corrosione attiva.

10

La corrosione può essere divisa in due tipi: ______ ed ______.

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chimica elettrochimica

11

La ______ chimica avviene quando un metallo reagisce con agenti chimici senza un circuito elettrico.

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corrosione

12

Nella corrosione elettrochimica, le reazioni ______ causano la dissoluzione del metallo.

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anodiche

13

Nella corrosione elettrochimica, le reazioni ______ non modificano il catodo.

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catodiche

14

La corrosione ______ si verifica quando metalli con diversi potenziali elettrici vengono a contatto.

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galvanica

15

Nella corrosione galvanica, il metallo ______ funge da anodo e si corrode preferenzialmente.

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meno nobile

16

Corrosione per aerazione differenziale

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Causata da variazioni di concentrazione di ossigeno sulla superficie metallica.

17

Corrosione crevice

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Si verifica in spazi ristretti o fessure, dove si raccolgono fluidi corrosivi.

18

Corrosione sotto tensione

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Combina sforzo meccanico e attacco corrosivo, causando crepe nel metallo.

19

La ______ può accelerare nel terreno a causa dell'umidità, dei batteri e delle ______ vaganti.

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corrosione correnti

Q&A

Ecco un elenco delle domande più frequenti su questo argomento

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La natura e i meccanismi della corrosione dei metalli

I metalli, ottenuti attraverso processi industriali che trasformano i minerali estratti dal sottosuolo, sono soggetti a fenomeni di instabilità chimica dovuti all'energia impiegata nella loro lavorazione. Questa instabilità li predispone a cercare uno stato di minore energia attraverso la corrosione, un processo elettrochimico spontaneo e irreversibile. Durante la corrosione, i metalli reagiscono con agenti ossidanti come l'ossigeno, tendendo a ritornare alla loro forma minerale originale. Il processo è caratterizzato da reazioni redox, in cui una specie chimica cede elettroni (ossidazione) e un'altra li acquista (riduzione). La resistenza alla corrosione è essenziale per preservare la funzionalità e l'integrità strutturale dei manufatti metallici, che possono essere esposti a vari ambienti corrosivi, quali atmosfera, acque dolci, acqua marina e soluzioni chimiche aggressive.
Pezzo di metallo fortemente corroso su superficie in legno grezzo, con sfondo sfocato di ambiente industriale abbandonato.

Influenza dell'ambiente sulla corrosione e protezione dei metalli

L'ambiente circostante ha un impatto significativo sulla velocità e il tipo di corrosione che un metallo può subire. Fattori ambientali come la presenza di cloruri possono accelerare il processo corrosivo, formando sali igroscopici che mantengono la superficie metallica umida. Per esempio, gli acciai inossidabili, sebbene siano generalmente resistenti alla corrosione, possono essere vulnerabili in ambienti marini o in presenza di cloruri, che possono compromettere il loro strato passivo protettivo. La scelta di trattamenti e rivestimenti protettivi adeguati dipende dalla conoscenza approfondita delle condizioni ambientali, come il pH e la composizione dell'elettrolita, che influenzano il comportamento corrosivo dei metalli.

Tipologie e forme di corrosione

La corrosione può manifestarsi in varie forme, determinate da fattori intrinseci al materiale e da condizioni ambientali. Si distinguono principalmente tre tipi: la corrosione uniforme, che colpisce estesamente il metallo riducendone uniformemente lo spessore; la corrosione localizzata, che provoca danni concentrati in aree ristrette; e la corrosione selettiva, che intacca specifiche componenti del materiale, come i bordi dei grani cristallini. I diagrammi di Pourbaix sono utili per visualizzare i diversi campi di stabilità di un metallo, quali le zone di immunità, passivazione e corrosione attiva, in relazione al pH dell'ambiente.

Corrosione chimica ed elettrochimica

La corrosione può essere classificata in due categorie principali: chimica ed elettrochimica. La corrosione chimica si verifica quando il metallo reagisce direttamente con agenti chimici in assenza di un circuito elettrico. La corrosione elettrochimica, più comune, si verifica a causa di una differenza di potenziale elettrico tra due metalli in presenza di un elettrolita, con reazioni anodiche che causano la dissoluzione del metallo e reazioni catodiche che non alterano il catodo. Un esempio specifico è la corrosione galvanica, che si verifica quando due metalli con differenti potenziali elettrici vengono a contatto, con il metallo meno nobile che agisce da anodo e si corrode preferenzialmente.

Forme specifiche di corrosione elettrochimica

Diverse forme specifiche di corrosione elettrochimica includono la corrosione per aerazione differenziale, che si verifica a causa di variazioni locali nella concentrazione di ossigeno sulla superficie metallica, e la corrosione crevice, che si manifesta in spazi ristretti o fessure. Altri tipi sono la corrosione intergranulare, che colpisce i confini di grano del materiale, e la pitting, caratterizzata da piccole depressioni o buchi causati da ambienti fortemente ossidanti in presenza di ioni cloruro. La corrosione sotto tensione, o stress corrosion cracking, si sviluppa quando uno sforzo meccanico è combinato con un attacco corrosivo, portando alla formazione di crepe nel materiale metallico.

Corrosione in ambienti specifici: terreno e cemento armato

La corrosione può avvenire in ambienti particolari come il terreno e il cemento armato. Nel terreno, variabili come l'umidità, la presenza di batteri e le correnti vaganti possono trasformarlo in un elettrolita attivo, accelerando la corrosione di strutture interrate. Nel cemento armato, l'alcalinità del calcestruzzo fornisce una protezione naturale alle armature in acciaio, ma questa può essere compromessa dall'ingresso di cloruri, dall'assorbimento di anidride carbonica e dall'influenza di correnti vaganti. È quindi necessario adottare misure protettive specifiche per prevenire la corrosione in questi ambienti.