Per sapere come evitare la corrosione, è importante sapere cos'è la corrosione e perché si verifica. La corrosione è 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 ottenere una forma di maggiore stabilità o minore energia interna, che di solito è la loro versione di ossido, idrossido o solfuro (questo è il motivo per cui si dice che il metallo si ossidi). 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'uomo, poiché questi danni degradano i materiali, cambiano il loro colore e li indeboliscono, aumentando la possibilità di rottura e aumentando i costi di riparazione e sostituzione degli stessi.

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

Metodi per evitare la corrosione

Innanzitutto bisogna tener conto che non tutti i metalli si corrodono alla stessa velocità, e alcuni hanno la particolarità di non corrodersi affatto naturalmente, come nel caso dell'acciaio inossidabile, dell'oro e del platino.

Ciò 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 questa) o perché hanno una cinetica di reazione così lenta che gli effetti della corrosione richiedono tempo per mostrarsi.

Anche così, per gli elementi che si corrodono esistono 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 un sottile strato di zinco. L'obiettivo di questo metodo è far reagire gli atomi di zinco del rivestimento con le molecole d'aria, ossidando e ritardando la corrosione della parte che ricoprono.

Questa metodologia trasforma lo zinco in un anodo galvanico o in un anodo sacrificale, esponendolo alla degradazione della corrosione per salvare un materiale più prezioso.

La zincatura può essere ottenuta immergendo le parti metalliche in zinco fuso ad alte temperature, così come in strati più sottili che si ottengono con la galvanica.

Quest'ultima è la metodologia che protegge di più, poiché lo zinco è legato al metallo da processi elettrochimici e non solo da processi meccanici come l'immersione.

Vernici e coperture

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

Altri rivestimenti hanno proprietà specifiche che li rendono inibitori della corrosione o anticorrosivi. Questi vengono aggiunti prima ai liquidi o ai gas, quindi vengono aggiunti come uno strato sul metallo.

Questi composti chimici trovano largo impiego nell'industria, soprattutto 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 i quali passano.

Anodizzazione

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

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

Nonostante abbia subito nel tempo modifiche ed evoluzioni, questo processo viene comunemente eseguito introducendo un oggetto di alluminio in una soluzione elettrolitica e facendovi passare 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 tessitura microscopica della superficie e nella struttura cristallina del metallo, generando in esso un'elevata porosità.

Pertanto, pur migliorando la robustezza e la resistenza alla corrosione del metallo, può anche renderlo più fragile, oltre a ridurne la resistenza alle alte temperature.

biofilm

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

Sebbene queste formazioni siano spesso associate alla corrosione, negli ultimi anni si è assistito ad 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 i solfati.

Sistemi attuali impressionati

In quelle strutture molto grandi o dove la resistività agli elettroliti è alta, gli anodi galvanici non possono generare corrente sufficiente per proteggere l'intera superficie, quindi viene utilizzato un sistema di protezione catodica dalle correnti impresse.

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 viene utilizzato principalmente nei mercantili e altre navi, che richiedono un elevato livello di protezione su una superficie più ampia della loro struttura, come eliche, timoni e altre parti da cui dipende la navigazione.

Referencias

1. Wikipedia. (s.f.). Corrosion. Obtenido de en.wikipedia.org
2. Balance, T. (s.f.). Corrosion Protection for Metals. Obtenido de thebalance.com
3. Eoncoat. (s.f.). Corrosion Prevention Methods. Obtenido de eoncoat.com
4. MetalSuperMarkets. (s.f.). How to Prevent Corrosion. Obtenido de metalsupermarkets.com
5. Corrosionpedia. (s.f.). Impressed Current Cathodic Protection (ICCP). Obtenido de corrosionpedia.com