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43 2.7 I processi corrosivi e la degradazione dei materiali Se l ossigeno può essere rifornito continuamente dall atmosfera alla fase acquosa, la corrosione procede indefinitamente. Inoltre, poiché anodo e catodo possono cambiare localizzazione, la corrosione si estende diffusamente a tutta la superficie (v. Fig. 2.13). O2 Aria Fe2+ + 2OH Fe(OH)2 Acqua Fe2+ Fe2+ Fe Zona anodica 2+ 4Fe(OH)2 + O2 2H2O + 2Fe2O3 H2O Fe Fe2+ + 2e e O2 + 2H2O + 4e 4OH Zona catodica Acciaio Fig. 2.13 Corrosione elettrochimica diffusa. Se la fase acquosa presenta un pH acido, sempre in presenza di ossigeno, la reazione catodica è la seguente: O2 + 4H+ + 4e 2H2O (2.11) Mentre in ambiente acido, senza la presenza di ossigeno, come reazione catodica si può avere: 2H+ + 2e H2 (2.12) In genere, le velocità di corrosione diffusa sono basse e tali da consentire interventi programmati con anticipo che possano evitare problemi alle linee produttive. Essendo il fenomeno assolutamente prevedibile, si usa sovradimensionare gli spessori in maniera da garantirne la resistenza per tutto il periodo di funzionamento. 2.7.2 La scala dei potenziali elettrochimici Da quanto detto precedentemente, le reazioni dei processi corrosivi comportano la presenza di una pila con una zona anodica che fornisce elettroni, una zona catodica che li riceve e li utilizza. La stessa natura microscopica dei materiali metallici, ovvero il legame metallico che lascia liberi gli elettroni di legame, assicura il contatto elettrico ed il flusso di elettroni tra anodo e catodo. La presenza di un liquido a contatto con il metallo consente la mobilità degli ioni metallici, che si devono allontanare dalla zona anodica, e assicura il rifornimento dell ossigeno o di altri reagenti catodici. Come è noto dal corso di chimica generale, i vari metalli mostrano tendenze diverse ad ossidarsi. La classica esperienza della pila Daniell, ad esempio, indica che lo zinco metallico tende ad ossidarsi più del rame, corrodendosi. 02a CAPITOLO_015-055.indd 43 30/07/12 15.11

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