Volume 1

42 Corrosione elettrochimica 2 Materiali per le tecnologie chimiche dinaria. Inoltre, la corrosione di tubazioni, apparecchiature, serbatoi, può essere causa di perdite di fluidi di processo, inquinamento dei prodotti o dei semilavorati e inquinamenti ambientali: tutte eventualità che portano ad interventi di manutenzione straordinaria, fermata degli impianti e perdita di produzione. I meccanismi di corrosione più comuni sono quelli di natura elettrochimica che prevedono una reazione redox, in cui vengono messi in gioco elettroni. Si determina così una circolazione di corrente tra un anodo, dove avviene l ossidazione, ed un catodo dove avviene la riduzione. La reazione anodica è sempre l ossidazione del metallo secondo la: Me Me n+ + ne (2.6) In cui n rappresenta sia il numero di ossidazione finale che il numero di elettroni messi a disposizione. Questi elettroni vengono utilizzati dalla reazione di riduzione catodica associata, la cui natura dipende dal particolare meccanismo di corrosione. Il risultato è comunque quello di formare un ossido o un idrossido del metallo che può essere, come nel caso comune del ferro che forma la ruggine, incoerente con la restante massa del materiale. La sezione utile va quindi assottigliandosi nel tempo con una velocità che può raggiungere le decine di micron all anno. 2.7.1 Le reazioni della corrosione elettrochimica diffusa La corrosione diffusa si manifesta su tutta la superficie a contatto con l ambiente corrosivo, che nel caso della corrosione elettrochimica è l aria atmosferica in presenza di umidità. Considerando materiali ferrosi, come acciai al carbonio, acciai legati e ghise, la tipica reazione anodica è: Fe Fe2+ + 2e (2.7) La reazione catodica può essere differente in base all ambiente in cui il materiale si trova. Il caso più frequente è quello di ambiente in cui si trovano contemporaneamente ossigeno e acqua a pH neutro, in cui si perviene alla classica formazione della ruggine secondo un complesso di reazioni che parte dalla reazione anodica (2.7) e dalla reazione catodica: O2 + 2H2O + 4e 4OH (2.8) Bilanciando gli elettroni nelle due semireazioni si otterrà la reazione complessiva: 2Fe + O2 + 2H2O 2Fe(OH)2 (2.9) Quindi l idrossido ferroso formato reagisce ancora con l ossigeno per formare l ossido ferrico idratato (Fe2O3 H2O), ovvero la tipica ruggine che ricopre le superfici soprattutto degli acciai al carbonio: 4Fe(OH)2 + O2 2H2O + 2Fe2O3 H2O 02a CAPITOLO_015-055.indd 42 (2.10) 27/04/12 11.26

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