Comprendere e prevenire la corrosione chimica nei metalli

All’interno di questo appunto è descritta la corrosione chimica. Di seguito sono riportate tutta una serie di informazioni che riguardano il processo corrosivo, la corrosione chimica, i vari tipi di corrosione e i metodi utilizzati per ridurre la corrosione.

Processo di corrosione chimica

Quando si parla di corrosione chimica ci si riferisce ad un particolare processo che porta alla trasformazione, tramite ossidazione, di una lega metallica con agenti ossidanti come l’ossigeno e i solfati. Questa trasformazione avviene grazie ad un processo chimico. Un esempio di corrosione chimica è la presenza di ruggine in un metallo che conferisce al metallo stesso una tipica colorazione tendente all’arancione. Questo tipo di processo può avere origine anche in altre tipologie di materiali, perché anch’essi possono andare incontro a degradazione con il passare del tempo e con la presenza di determinati elementi chimici. Il processo corrosivo è così forte che riesce a degradare le caratteristiche che compongono i materiali, rendendoli suscettibili alle forze che possono essere esercitate su di essi.

Metodi per ridurre la corrosione

Esistono diverse leghe che possono subire il processo di corrosione chimica solamente se entrano in contatto con l’ossigeno atmosferico, però questo fenomeno può intensificarsi se vengono aggiunte anche sostanze specifiche. Per cercare di risolvere o almeno attenuare il processo corrosivo, sono state ideate delle metodologie che permettono di limitare l’azione corrosiva che si verifica sulle superfici di un materiale, come per esempio, la trasformazione del cromato. Grazie a ciò si è notato che il materiale riesce a porre una maggiore resistenza all’azione corrosiva.

Di solito, la corrosione chimica è un processo che si verifica pian piano e va ad intaccare la parte superficiale di un metallo e tutto ciò avviene perché si genera una reazione tra la superficie del metallo e le sostanze con cui può entrare in contatto. Generalmente si tratta di un’ossidazione tra un metallo e un acido ed ha inizio quando il metallo stesso è posto in una situazione di isolamento dall’aria circostante. In questa condizione, gli ioni metalli tendono a disperdersi nella zona in cui si ha un’umidità maggiore e in questo modo viene velocizzata la reazione tra gli ioni metallici e l'acqua. Infine, da questa reazione vengono generate delle forme chimiche dette “ossidi idrati” conosciuti come “ruggini” e ioni liberi.

Tipologie di corrosione

Dopo aver parlato della corrosione e della corrosione chimica, è possibile distinguere alcune tipologie di corrosione. La “corrosione uniforme” si verifica quando la superficie del metallo è corrosa in modo omogeneo; in questo caso non vengono causati molti danni poiché l'entità dell'attacco è abbastanza semplice da riconoscere e da valutare proprio perché questo fenomeno può essere riprodotto facilmente. Generalmente questa tipologia di corrosione può presentarsi su superfici abbastanza grandi.

La “corrosione per vaiolatura” è un’altra tipologia di corrosione chimica, ma molto più aggressiva in quanto non è semplice da riprodurre come le altre. Il nome “vaiolatura” fa riferimento alla caratteristica della corrosione che si localizza in un determinato punto che può essere anodico o catodico, fino a formare una zona corrosa di piccole dimensioni sulla superficie del materiale. Successivamente, nel momento in cui il processo ha avuto inizio in una piccola area, può diversificarsi assumendo diverse forme sulla superficie stessa. Di solito questo tipo di corrosione è una conseguenza di una possibile lacerazione dell’involucro che protegge la superficie. È una corrosione molto aggressiva in quanto può determinare la distruzione del metallo. La “corrosione a fessura” è un’altra tipologia che presenta la caratteristica di essere circoscritta ad una zona. Generalmente si può riscontrare in specifiche aree come al di sotto dei bulloni oppure in vicinanza delle guarnizioni, zone in cui la presenza dell’ossigeno è molto bassa. Queste fessure permettono l’accesso di qualsiasi sostanza corrosiva però il tutto non si estende per l’intero materiale a causa della riduzione progressiva dell’ossigeno che non permette al processo corrosivo di proseguire.

Corrosione galvanica e prevenzione

La “corrosione galvanica” invece consiste nella dissoluzione di un materiale metallico che si trova in prossimità di raccordo e di solito questa corrosione si presenta quando si trovano vicini due metalli che presentano caratteristiche diverse ed entrano in contatto elettrico all’interno di un ambiente elettrolitico. Di solito, coloro che utilizzano varie tipologie di metallo per le diverse costruzioni sono a conoscenza della possibile suscettibilità della materia alla corrosione galvanica. Per tale motivo è necessario attenzionare ed evitare che si verifichi tutto ciò nel momento della progettazione, partendo innanzitutto dalla scelta di metalli.

Dopo diversi studi e ricerche, sono state messe a punto dei metodi che permettono di ridurre il più possibile l’insorgenza del processo di corrosione chimica. È fondamentale in primo luogo separare il metallo da qualsiasi agente esterno grazie all’utilizzo di pellicole protettive; coperture con polietilene o poliuretano, ovvero materiali utilizzati per andare a rivestire le tubazioni che si trovano sottoterra. Inoltre si possono utilizzare anche sostanze create proprio per ridurre al minino l’ossidazione che spesso viene adoperata per alcuni metalli come il nichel o il cobalto; utilizzo di zinco che viene utilizzato per creare una protezione al ferro attraverso un processo di “zincatura”; utilizzo del cromo adoperato anch’esso per rivestire il ferro ed evitare la corrosione.