Come evitare la corrosione: metodi principali

Per sapere come evitare la corrosione è importante sapere cos'è la corrosione e perché viene prodotta. La corrosione è chiamata il processo naturale in cui un metallo si deteriora gradualmente a seguito di reazioni elettrochimiche (o chimiche) con il suo ambiente.

Queste reazioni fanno sì che i metalli raffinati cerchino di raggiungere una forma di maggiore stabilità o minore energia interna, che di solito sono le loro versioni di ossido, idrossido o zolfo (per questo motivo si dice che il metallo è ossidato). La corrosione si verifica anche in materiali non metallici come ceramiche e polimeri, ma è diversa ed è spesso chiamata degradazione.

La corrosione è un processo nemico dell'essere umano, poiché questi danni degradano i materiali, cambiano la loro colorazione e li indeboliscono, aumentando la possibilità di rottura e aumento dei costi mediante riparazione e sostituzione degli stessi.

Per questo motivo ci sono interi campi nella scienza dei materiali che sono dedicati alla prevenzione di questo fenomeno, come ad esempio l'ingegneria della corrosione. I metodi per la prevenzione della corrosione sono vari e dipenderanno dai materiali interessati.

Metodi per prevenire la corrosione

Innanzitutto va tenuto conto del fatto che non tutti i metalli si corrodono alla stessa velocità, e alcuni hanno la particolarità di non corrodere affatto, come nel caso dell'acciaio inossidabile, dell'oro e del platino.

Questo accade perché ci sono materiali per i quali la corrosione è termodinamicamente sfavorevole (cioè, non raggiungono una maggiore stabilità con i processi che portano a questo) o perché hanno una cinetica di reazione talmente lenta che gli effetti di corrosione richiedono tempo per presentarsi.

Anche così, per gli elementi che corrodono c'è una serie di metodi per prevenire questo processo naturale e dare loro una vita più lunga:

zincato

È il metodo di prevenzione della corrosione in cui una lega di ferro e acciaio è rivestita con uno strato sottile di zinco. L'obiettivo di questo metodo è di far reagire gli atomi di zinco del rivestimento con le molecole d'aria, ossidando e ritardando la corrosione del pezzo che coprono.

Questa metodologia converte lo zinco in un anodo galvanico o anodo sacrificale, causandone l'esposizione al degrado della corrosione per risparmiare materiale più prezioso.

La zincatura può essere ottenuta immergendo le parti metalliche nello zinco fuso ad alte temperature, nonché negli strati più sottili che si ottengono con l'elettrogalvanizzazione.

Quest'ultima è la metodologia che protegge di più, dal momento che lo zinco è unito al metallo da processi elettrochimici e non solo da processi meccanici come nell'immersione.

Vernici e rivestimenti

L'applicazione di vernici, lastre di metallo e smalti è un altro modo per aggiungere uno strato protettivo ai metalli inclini alla corrosione. Queste sostanze o strati generano una barriera di materiale anticorrosivo che si trova tra l'ambiente nocivo e il materiale strutturale.

Altre coperture hanno proprietà specifiche che li rendono inibitori della corrosione o anticorrosivi. Questi vengono aggiunti prima ai liquidi o ai gas e poi vengono aggiunti sotto forma di uno strato sul metallo.

Questi composti chimici sono ampiamente usati nell'industria, specialmente nei tubi che trasportano liquidi; Inoltre, possono essere aggiunti all'acqua e ai refrigeranti per garantire che non generino corrosione nelle apparecchiature e nei tubi attraverso cui passano.

anodizzazione

È una procedura di passivazione elettrolitica; cioè, il processo attraverso il quale si forma un film un po 'inerte sulla sommità della superficie di un elemento metallico. Questo processo viene utilizzato per aumentare lo spessore dello strato naturale di ossido che questo materiale ha sulla sua superficie.

Questo processo ha il grande vantaggio non solo di aggiungere protezione contro la corrosione e lo sfregamento, ma fornisce anche una maggiore adesione per strati di vernice e colle rispetto al materiale nudo.

Pur avendo sperimentato cambiamenti ed evoluzioni nel tempo, questo processo viene comunemente realizzato introducendo un oggetto di alluminio in una soluzione elettrolitica e passando attraverso di esso una corrente continua.

Questa corrente farà sì che l'anodo di alluminio rilasci idrogeno e ossigeno, generando ossido di alluminio che si legherà ad esso per aumentare lo spessore del suo strato superficiale.

L'anodizzazione genera cambiamenti nella struttura microscopica della superficie e nella struttura cristallina del metallo, causando un'alta porosità da generare in esso.

Pertanto, nonostante il miglioramento della resistenza e della resistenza alla corrosione del metallo, può anche renderlo più fragile, oltre a ridurre la sua resistenza alle alte temperature.

biofilm

I biofilm sono gruppi di microrganismi che si uniscono in uno strato su una superficie, si comportano come un idrogel ma rappresentano ancora una comunità vivente di batteri o altri microrganismi.

Sebbene queste formazioni siano spesso associate alla corrosione, negli ultimi anni c'è stato uno sviluppo nell'uso di biofilm batterici per proteggere i metalli in ambienti altamente corrosivi.

Inoltre, sono stati scoperti biofilm con proprietà antimicrobiche che bloccano gli effetti dei batteri che riducono il solfato.

Sistemi di flusso stampato

In quelle strutture molto grandi o dove la resistività dell'elettrolita è elevata, gli anodi galvanici non possono generare abbastanza corrente per proteggere l'intera superficie, quindi viene utilizzato un sistema di protezione catodica stampato.

Questi sistemi sono costituiti da anodi collegati a una sorgente di corrente continua, principalmente un trasformatore-raddrizzatore collegato a una sorgente di corrente alternata.

Questo metodo è utilizzato principalmente su navi mercantili e altre navi, che richiedono un livello elevato di protezione in un'area più ampia della sua struttura, come eliche, timoni e altre parti da cui dipende la navigazione.

Cambiamenti nelle condizioni ambientali

Infine, la velocità di corrosione può essere interrotta o ridotta con l'alterazione delle condizioni ambientali in cui si trova il materiale metallico.

L'umidità e il contenuto di zolfo, cloruri e ossigeno nei liquidi e nei gas devono essere mantenuti a livelli bassi per aumentare l'aspettativa di vita di un materiale, e l'uso di meno acqua salata e / o di acqua dura ha un effetto positivo.