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Corrosione elettrochimica

Scuola secondaria di secondo gradoChimicaRichiesta illustrativa di corrosione galvanica in acqua neutra, con una quantità finita di zinco sacrificale e perdita di metallo secondo la legge di Faraday

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Informazioni su questo esperimento

Esponi il ferro a condizioni asciutte, umide o saline. Applica un rivestimento, accoppia una superficie di rame o collega zinco sacrificale; poi misura quale metallo viene consumato e quando termina la protezione.

Obiettivi di apprendimento

  • Spiega come l’acqua, l’ossigeno e l’area esposta influenzano questo modello di corrosione.
  • Distinguere la protezione sacrificale dello zinco dall’accoppiamento con il rame.
  • Stimare la durata della protezione in base alla capacità di carica finita.

Come si usa

  1. 1Confrontare l’esposizione a secco, in ambiente umido e all’acqua salata nello stesso intervallo.
  2. 2Coprire una parte della superficie di ferro e misurare la minore richiesta di corrosione.
  3. 3Collegare lo zinco e individuare l’intervallo iniziale senza perdita di ferro.
  4. 4Usare una piccola quantità di zinco e prelevare campioni dopo il suo esaurimento; quindi confrontare con l’accoppiamento con il rame.

Il modello

Entrambe le principali fasi di ossidazione del metallo forniscono due elettroni per atomo.
Questa durata presuppone una richiesta costante e diversa da zero nel modello e una fornitura di zinco collegata.

Ipotesi

  • Il modello presuppone una richiesta costante di corrosione in acqua neutra, invece di calcolare la polarizzazione degli elettrodi o le vaiolature localizzate.
  • La densità di corrente in ambiente umido è di 10 microampere per centimetro quadrato; l’acqua salata la moltiplica per quattro e l’accoppiamento con il rame per tre. L’apporto di ossigeno e la frazione non rivestita la scalano linearmente.
  • Lo zinco collegato soddisfa tale richiesta fino all’esaurimento della sua capacità finita di ossidazione a due elettroni. La richiesta residua ossida quindi il ferro a Fe²⁺.
  • La corrosione acida, l’autocorrosione dello zinco, l’evoluzione del film di ossido e le variazioni dell’area superficiale sono omesse. Le macchie color ruggine esagerano la perdita di ferro e non misurano la massa della ruggine.

Provalo in classe

  1. Q1Perché il contatto con il rame può accelerare la perdita di ferro mentre lo zinco lo protegge?
  2. Q2Cosa cambia quando lo zinco sacrificale si esaurisce?

Domande frequenti

Queste densità di corrente possono prevedere la vita utile di una struttura reale?

No. Sono impostazioni illustrative per confrontare i meccanismi. La corrosione reale dipende dai materiali, dalla geometria, dalla chimica dell’elettrolita e dall’evoluzione dei film.

Perché qui il ferro secco ha una richiesta pari a zero?

Questo modello semplificato richiede un film d’acqua conduttivo e ossigeno. Non include altri processi di ossidazione a secco o percorsi acidi.