PROCESSI DI CORROSIONE
reazioni corrosive
fenomeni ossidativi e riduttivi: reazioni redox
termodinamica del processo di ossidazione
Me (s) + 0,5 O2 (g) --> MeO (s)
forza motrice della reazione: ΔG0= G(MeO) - G(Me)- G 0,5(O2)
in genere la reazione di ox è esotermica e porta ad un'aumento di entropia: ΔH<0 e ΔS<0
digramma ΔG/ T
ogni metallo ha il suo
diagramma di Ellingham ( diagramma complessivo)
metodi di ossidazione
chimica
elettrochimica
M + 0,5 O2 --> MO
per la crescita dello strato di ossido è necessario che gli elettroni si portino sull'interfaccia MO/O2 e lo ione ossido deve muoversi in direzione opposta. M2+ deve allontanarsi dall'interfaccia M/MO.
MO funziona da elettrolita per la diffusione degli ioni e da circuito elettrico per gli elettroni
rapporto di PILLING-BEDWORTH
P-B=(V di ossido prodotto dall'ox)/(V metallo consumato dall'ox)
P-B< 1 o P-B>2 ossido non protettivo
1<P-B<2 ossido protettivo
poroso (P-B<1)
tende a sfaldarsi (P-B>2)
grado di aderenza
coefficienti di espansione termica
cinetica
logaritmica: si creano strati di ossido molto sottili (Al, Ti)
parabolica: l'ossido non è poroso e aderisce bene al metallo (Fe, Cu)
lineare: l'ox continua all'infinito e si ottiene un ossido poroso e poco aderente (Na, P)
corrosione galvanica
es comune: pila di Daniel dove lo Zn si ossida e il Cu si riduce
equazione di Nernst
in una lega monofasica è possibile creare una pila fra il bordo di grano e il grano stesso
si ha il passaggio di elettroni
in una lega con delle impurezze si possono creare delle pile locali fra la lega e l'impurezza
in una lega bifasica si possono avere delle pile locali fra le due fasi
si ha contatto elettrico fra due oggetti di leghe diverse
velocità di corrosione
VPC= KW/ρAt
POLARIZZAZIONE
scostamento del potenziale dall'equilibrio.
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di attivazione
di concentrazione
la velocità è controllata della diffusione degli ioni nell'elettrolita
la velocità è controllata dallo stadio lento della reazione a cui è associata una sua energia di attivazione
PASSIVAZIONE
formazione di uno strato di ossido protettivo che inibisce una corrosione ulteriore
con inibitori
catodica
con stadi coprenti
condizionamento