Le correnti galvaniche

La corrosione galvanica, o corrosione elettrolitica, è un processo umido (in presenza di acqua) che avviene quando si hanno a contatto due metalli diversi (accoppiamento galvanico). Poiché i metalli hanno una nobiltà diversa, si crea tra loro una differenza di potenziale cioè gli elettroni migrano dal metallo a potenziale minore (meno nobile), che fa da anodo e si ossida, al metallo a potenziale maggiore (quello più nobile) che fa da catodo inerte (non si ossida ne si riduce); l’ossidante è l’ossigeno presente nell’acqua.

In sintesi mettendo a contatto un metallo meno nobile e un metallo più nobile, in presenza di acqua (od umidità) sarà il metallo meno nobile ad ossidarsi, mentre il metallo più nobile rimarrà intatto, l’ossidazione risulterà localizzata nei pressi della zona di contatto tra i due metalli come nell’immagine sottostante dove si vede una piastra in acciaio al carbonio zincato posta a contatto con dadi e bulloni in acciaio inox.

L'ossidazione si concentra nella zona di contatto

Il metallo più nobile attrae elettroni da quello meno nobile accelerandone così l’ossidazione.

L’entità della corrosione è funzione:

- dalla differenza di potenziale (quindi di nobiltà) dei due materiali;

- dalla quantità di ossigeno presente;

- dal rapporto della superficie complessiva dei due materiali e quella del metallo meno nobile (più è piccolo l’elemento meno nobile maggiore è l’entità della corrosione).

Ecco perché viti e bulloni zincati, che altrimenti durerebbero decenni, arrugginiscono molto più velocemente se utilizzati per fissare elementi in acciaio inossidabile.

La scala galvanica

Come abbiamo detto in precedenza, i metalli sono caratterizzati dalla loro nobiltà che indica la loro facilità nel cedere elettroni. Qualitativamente questa è la scala galvanica (dal metallo meno nobile a quello più nobile) dei materiali che spesso utilizziamo per progettare:

- Titanio

- Alluminio

- Zinco

- Acciaio e Ghisa

- Rame

- Acciaio inossidabile

Il comportamento elettrochimico dei materialo

- comportamento attivo come quello dell’acciaio al carbonio che, quando si ossida, crea uno strato in superficie (ruggine) spugnoso e poso compatto che non è in grado di proteggere il materiale sottostante;

- comportamento passivo, tipico dell’acciaio inossidabile che, ossidandosi. forma un sottile strato compatto in grado di impedire il processo anodico e quindi protegge dalla corrosione il materiale sottostante.

La protezione dei metalli

E’ possibile difendere i metalli dall’ossidazione in diversi modi:

- attraverso la zincatura, cioè immergendo in un bagno di zinco fuso l’elemento metallico. Lo zinco essendo meno nobile dell’acciaio funge da anodo e si corrode al suo posto;

- anodo sacrificale, cioè si collega ai manufatti un ulteriore elemento meno nobile che si corrode proteggendolo;

- isolando gli elementi a potenziale diverso attraverso manti protettivi di poliuretano, bitume, polietilene od altri materiali isolanti.

A presto, Braian.

Riferimenti:

-http://it.wikipedia.org/wiki/Corrosione

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