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Corrosione dei metalli - DipCIA - Università degli studi di Cagliari.

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<strong>Corrosione</strong> <strong>dei</strong> <strong>metalli</strong>: introduzione<br />

Prof. Bernhard Elsener<br />

Laboratorio <strong>Corrosione</strong> e protezione <strong>dei</strong> <strong>metalli</strong> AA 2004 / 2005<br />

<strong>Corrosione</strong> <strong>dei</strong> <strong>metalli</strong> - introduzione<br />

Bernhard Elsener<br />

Professore <strong>di</strong> Scienza <strong>dei</strong> Materiali<br />

Dipartimento <strong>di</strong> Chimica Inorganica ed Analitica<br />

Università <strong>degli</strong> Stu<strong>di</strong> <strong>di</strong> <strong>Cagliari</strong><br />

http://<strong>di</strong>pcia.unica.it/superf/<br />

Email: belsener@unica.it<br />

<strong>Corrosione</strong> <strong>dei</strong> <strong>metalli</strong>: introduzione<br />

Prof. Bernhard Elsener<br />

Laboratorio <strong>Corrosione</strong> e protezione <strong>dei</strong> <strong>metalli</strong> AA 2004 / 2005


1 Definizione <strong>di</strong> corrosione<br />

Protetti in ambiente alcalino<br />

materiali<br />

Armature nel calcestruzzo<br />

corrosione<br />

ambiente<br />

reazioni<br />

<strong>Corrosione</strong> in presenza <strong>di</strong> cloruri<br />

<strong>Corrosione</strong> <strong>dei</strong> <strong>metalli</strong>: introduzione<br />

Prof. Bernhard Elsener<br />

Laboratorio <strong>Corrosione</strong> e protezione <strong>dei</strong> <strong>metalli</strong> AA 2004 / 2005<br />

1 Definizione <strong>di</strong> corrosione<br />

Composizione chimica<br />

Qualità della superficie<br />

Film <strong>di</strong> liquido<br />

- ossigeno<br />

- pH<br />

- ossidanti<br />

- cloruri<br />

materiali<br />

corrosione<br />

ambiente reazioni<br />

elettrochimica<br />

- ano<strong>di</strong>ca<br />

- cato<strong>di</strong>ca<br />

- corrente<br />

“Non esistono materiali resistenti alla corrosione”<br />

<strong>Corrosione</strong> <strong>dei</strong> <strong>metalli</strong>: introduzione<br />

Prof. Bernhard Elsener<br />

Laboratorio <strong>Corrosione</strong> e protezione <strong>dei</strong> <strong>metalli</strong> AA 2004 / 2005


2 Termo<strong>di</strong>namica<br />

<strong>Corrosione</strong> generale<br />

Formazione della ruggine in superficie<br />

2Fe + 2H 2 O + O 2 --><br />

2Fe(OH) 2<br />

2 Fe o --> 2 Fe 2+ + 4 e - O 2 + 2H 2 O + 4 e - --> 4OH -<br />

Reazione ano<strong>di</strong>ca<br />

Reazione cato<strong>di</strong>ca<br />

<strong>Corrosione</strong> <strong>dei</strong> <strong>metalli</strong>: introduzione<br />

Prof. Bernhard Elsener<br />

Laboratorio <strong>Corrosione</strong> e protezione <strong>dei</strong> <strong>metalli</strong> AA 2004 / 2005<br />

2 Termo<strong>di</strong>namica<br />

Anodo<br />

E Anodo<br />

Separazione ipotetica<br />

due reazioni parziali<br />

Me o Me 2+ +2e - 2H + +2e - H 2<br />

Potenziale <strong>di</strong> equilibrio<br />

Catodo<br />

E Catodo<br />

!U = E A - E C<br />

!U < 0 reazione possibile<br />

<strong>Corrosione</strong> <strong>dei</strong> <strong>metalli</strong>: introduzione<br />

Prof. Bernhard Elsener<br />

Laboratorio <strong>Corrosione</strong> e protezione <strong>dei</strong> <strong>metalli</strong> AA 2004 / 2005


2 Termo<strong>di</strong>namica - seria galvanica<br />

Catodo<br />

nobile<br />

E H2 = 0<br />

Anodo<br />

non nobile<br />

<strong>Corrosione</strong> <strong>dei</strong> <strong>metalli</strong>: introduzione<br />

Prof. Bernhard Elsener<br />

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2 Termo<strong>di</strong>namica - reazioni cato<strong>di</strong>che<br />

2<br />

1.5<br />

il potenziale<br />

<strong>di</strong>minuisce con il pH<br />

Catodo<br />

E H2 = 0<br />

Potenziale (V NHE)<br />

1<br />

0.5<br />

0<br />

-0.5<br />

O 2 + 2H 2 O + 4e - = 4OH -<br />

2H + + 2e - = H 2<br />

acqua<br />

stabile<br />

Anodo<br />

-1<br />

-1.5<br />

0 2 4 6 8 10 12 14<br />

pH<br />

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Laboratorio <strong>Corrosione</strong> e protezione <strong>dei</strong> <strong>metalli</strong> AA 2004 / 2005


2 Termo<strong>di</strong>namica - <strong>metalli</strong> nobili<br />

2<br />

1.5<br />

rame si corrode<br />

in presenza <strong>di</strong> O 2<br />

E H2 = 0<br />

Potenziale (V NHE)<br />

1<br />

0.5<br />

0<br />

-0.5<br />

O 2 + 2H 2 O + 4e - = 4OH -<br />

Cu (rame)<br />

2H + + 2e - = H 2<br />

!U = E A - E C<br />

rame non si corrode<br />

in aci<strong>di</strong><br />

-1<br />

-1.5<br />

0 2 4 6 8 10 12 14<br />

pH<br />

<strong>Corrosione</strong> <strong>dei</strong> <strong>metalli</strong>: introduzione<br />

Prof. Bernhard Elsener<br />

Laboratorio <strong>Corrosione</strong> e protezione <strong>dei</strong> <strong>metalli</strong> AA 2004 / 2005<br />

2 Termo<strong>di</strong>namica - <strong>di</strong>agrammi <strong>di</strong> Pourbaix<br />

zona <strong>di</strong> stabilità<br />

<strong>degli</strong> ossi<strong>di</strong><br />

zona <strong>di</strong> ioni solubili<br />

(corrosione)<br />

zona <strong>di</strong> immunità<br />

<strong>Corrosione</strong> <strong>dei</strong> <strong>metalli</strong>: introduzione<br />

Prof. Bernhard Elsener<br />

Laboratorio <strong>Corrosione</strong> e protezione <strong>dei</strong> <strong>metalli</strong> AA 2004 / 2005


2 Termo<strong>di</strong>namica - <strong>di</strong>agrammi <strong>di</strong> Pourbaix<br />

zona <strong>di</strong> stabilità<br />

<strong>degli</strong> ossi<strong>di</strong><br />

zona <strong>di</strong> ioni solubili<br />

(corrosione)<br />

zona <strong>di</strong> immunità<br />

I <strong>di</strong>agrammi <strong>di</strong> Pourbaix in<strong>di</strong>cano su base termo<strong>di</strong>namica<br />

i prodotti stabili per un dato materiale e pH<br />

Nessuna informazione sulla velocità del processo<br />

<strong>Corrosione</strong> <strong>dei</strong> <strong>metalli</strong>: introduzione<br />

Prof. Bernhard Elsener<br />

Laboratorio <strong>Corrosione</strong> e protezione <strong>dei</strong> <strong>metalli</strong> AA 2004 / 2005

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