Corrosione

La corrosione indica un processo naturale ed irreversibile di consumazione lenta e continua di un materiale, che ha come conseguenze il peggioramento delle caratteristiche o proprietà fisiche del materiale inizialmente coinvolto.

La corrosione è un fenomeno di natura elettrochimica che determina una interazione chimico-fisica del materiale metallico con l’ambiente che lo circonda.

Possono essere coinvolti da tale fenomeno molte tipologie di materiali, sebbene il termine “corrosione” venga comunemente associato ai materiali metallici. La corrosione dei metalli può essere definita come un processo di degradazione e ricomposizione con altri elementi. Tali elementi si trovano ad un livello energetico maggiore di quello a cui stanno i corrispondenti minerali, per cui sotto determinate condizioni ambientali sono soggetti a corrosione.

Meccanismi di corrosione

  • corrosione chimica (detta anche corrosione per attacco diretto): se il materiale metallico è attaccato da particolari sostanze chimiche in presenza di acqua (sotto forma di acqua liquida o di vapore acqueo); un esempio di corrosione per attacco diretto è la corrosione atmosferica;
  • corrosione elettrochimica: se la corrosione avviene tra due parti metalliche poste a contatto; se i metalli posti a contatto sono di natura differente, si parla in particolare di corrosione galvanica;
  • corrosione meccano-chimica: se la corrosione è causata dalla partecipazione di cause di natura elettrochimica e sforzi meccanici. Si possono distinguere ulteriormente:
    • corrosione per sfregamento: se gli effetti della corrosione vengono esaltati dall’applicazione di forze di attrito, agenti sulla superficie del pezzo;
    • tensocorrosione (o stress corrosion cracking): se gli effetti della corrosione vengono esaltati dall’applicazione di un carico costante nel tempo;
    • corrosione per fatica: se gli effetti della corrosione vengono esaltati dall’applicazione di un carico variabile nel tempo.

Corrosione galvanica

Il meccanismo della corrosione galvanica si produce secondo un processo ad umido e si innesca quando due materiali avente un diverso valore di nobiltà (oppure due parti dello stesso materiale esposte a condizioni differenti), vengono posti a diretto contatto, in presenza su entrambi di un terzo elemento (detto “elettrolita”).

Si genera un flusso di elettroni dal materiale meno nobile (avente potenziale minore), denominato anodo (o polo negativo) che si ossida, verso quello più nobile avente potenziale maggiore, denominato catodo (o polo positivo), dove avviene la riduzione dei cationi, che può rivestirsi di strati metallici.

La prevenzione o il contenimento della corrosione per contatto possono essere realizzati evitando il contatto tra materiali di nobiltà molto diversa o isolando tra loro, ove possibile, materiali metallici differenti. Anche l’impiego di rivestimenti protettivi o di inibitori può ridurre il rischio di corrosione per contatto. Qualora sia impossibile evitare l’impiego di una coppia di materiali metallici tra loro non compatibili, si può ampliare la catena galvanica, introducendo un terzo metallo, meno nobile di quelli costituenti la coppia, agente quindi come anodo sacrificale.

Protezione e prevenzione contro la corrosione

  • Vernici anticorrosione
  • Protezione catodica
  • Inibitori: un inibitore di corrosione è un composto chimico che, aggiunto in piccole concentrazioni, rallenta la corrosione elettrochimca dei metalli in ambiente acquoso o in presenza di umidità. Un buon inibitore di corrosione può causare il rallentamento della reazione di corrosione fino a oltre il 95%. La maggior parte di inibitori agisce rallentando selettivamente una delle due semireazioni elettrochimiche di corrosione: la scarica dell’agente ossidante (semi reazione catodica) o la dissoluzione degli ioni metallici (semi reazione anodica). In quest’ultimo caso è sfruttato il fenomeno di passivazione, che comporta la formazione di uno strato inerte alla corrosione, solitamente costituito da ossido del metallo stesso.
  • Zincatura