Come si legge nel testo “Corrosione dei metalli”, la corrosione di molti metalli, come il ferro, provoca grandi danni economici e sociali.
Argento, alluminio e rame non si corrodono molto intensamente, perché quando si ossidano formano naturalmente una sorta di pellicola protettiva che impedisce al resto del materiale di subire il corrosione. Nell'immagine qui sotto, puoi vedere la costituzione della pellicola protettiva in ogni caso:
Quando si corrodono, i metalli di alluminio, rame e argento formano pellicole che proteggono il resto del metallo.
Il ferro, tuttavia, arrugginisce, formando Fe2oh3. 3 ore2O, che non è una pellicola protettiva. Al contrario, la ruggine sulla superficie metallica si allenterà ed esporrà continuamente il ferro metallico alle condizioni ambientali. In questo modo la corrosione continua fino al totale deterioramento del pezzo. Pertanto, gli scienziati, principalmente chimici, hanno sviluppato metodi di protezione per ferro e acciaio, poiché non hanno un processo di protezione naturale.
Alcuni di questi metodi sono presentati di seguito:
• Rivestimento: è possibile prevenire per molti anni il contatto del ferro con l'ossigeno presente nell'aria, applicando uno strato di vernice protettiva, come il pizzo rosso3O4) o altri inchiostri a base di polimeri più efficienti.
Può anche essere rivestito di stagno, come nel caso di banda stagnata utilizzato in prodotti in scatola. Può essere ricoperto con un ulteriore strato di polimeri all'interno, in quanto l'acido citrico presente negli alimenti conservati può reagire con stagno e ferro, contaminando il cibo.
• metalli sacrificali: questa tecnica è anche chiamata galvanica in onore dello scienziato Luigi Galvani (1737-1798).
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In esso, un rivestimento metallico viene applicato a una parte, posizionandola come catodo (polo negativo) in un circuito di elettrolisi.
Il ferro è protetto utilizzando un metallo che ha un potenziale di ossidazione maggiore del ferro, come il magnesio e lo zinco. Quando il metallo utilizzato è lo zinco, si chiama zincatura.
Il metallo utilizzato è detto “sacrificante” proprio perché verrà ossidato al posto del ferro. Questo metallo sacrificale perde elettroni al ferro mantenendolo protetto anche se la superficie è graffiata e il ferro è esposto all'aria.
Questo non è il caso dello stagno, che impedisce solo al ferro di entrare in contatto con l'aria. Una volta rotto questo strato protettivo di stagno, il ferro arrugginirà rapidamente.
Nella galvanica è possibile, oltre alla protezione, migliorare il pezzo, in quanto assomiglia ai metalli più ambiti come oro e argento. Esempi di galvanica sono la cromatura, l'argentatura e la doratura.
Il metallo sacrificale deve essere cambiato di tanto in tanto a causa dell'usura.
Un processo simile è quello di legare lastre di magnesio o zinco al ferro. Questo viene fatto per proteggere gli scafi delle navi e i pali delle piattaforme petrolifere.
In modo che lo scafo della nave non si arrugginisca come quello nella foto sopra, vengono posizionati blocchi di magnesio metallico. Il magnesio a contatto con l'acqua di mare subisce ossidazione e rilascia elettroni che proteggono l'acciaio
• Acciaio inossidabile: l'acciaio (lega di ferro e carbonio) diventa inossidabile se miscelato con altri metalli come cromo, nichel, vanadio e tungsteno.
di Jennifer Fogaça
Laureato in Chimica
Squadra scolastica brasiliana
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FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Protezione contro la corrosione del ferro"; Brasile Scuola. Disponibile in: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/protecao-contra-corrosao-ferro.htm. Consultato il 27 luglio 2021.
