La corrosion d'un métal est l'oxydation de cet élément à l'état d'ion métallique : il s'agit donc... more La corrosion d'un métal est l'oxydation de cet élément à l'état d'ion métallique : il s'agit donc d'une réaction d'oxydo-réduction. Si le métal M est oxydé à l'état de cation M n+ , il se produit donc : M = M n+ + ne− Cette réaction électrochimique exige la présence d'un oxydant Ox susceptible de capter les électrons, soit : Ox + n e − = Red n-La réaction de corrosion du métal se traduit donc par le bilan : M + Ox → M n+ + Red n-Remarque : l'oxydation d'un métal peut avoir lieu dans une atmosphère sèche par exemple avec O 2 ou Cl 2 (corrosion sèche) ou en présence d'humidité (corrosion humide). b. Facteurs de la corrosion humide On peut les classer en deux catégories :-les facteurs extérieurs :-air oxydant (O 2 , CO 2)-vapeur d'eau atmosphérique (H 2 O)-pluie (H 2 O, H +)-contact eau de mer (H 2 O, sels divers NaCl)-les facteurs liés au matériau :-hétérogénéité de surface (défauts, rayures)-hétérogénéité de composition (impuretés, alliage, contact avec un autre métal, soudure)-hétérogénéité de température-hétérogénéité de concentration du milieu à son contact (dilution différentielle, aération différentielle) c. Corrosion uniforme ou différentielle i. Corrosion uniforme Cela suppose que le métal ait une surface parfaitement homogène et que le mélange réactionnel à son contact soit lui aussi parfaitement homogène. Il y a corrosion uniforme si toute la surface du métal est attaquée de la même façon et s'il n'y a pas de circulation d'électrons au sein du métal. C'est cas par exemple d'une tige de fer pur totalement immergée dans l'eau acidulée et parfaitement agitée. Il y a transfert direct du réducteur Fe(s) à l'oxydant H + (aq) : Fe(s) + 2 H + (aq) → Fe 2+ (aq) + H 2 (g) La corrosion est dite chimique. ii. Corrosion différentielle Cela suppose une hétérogénéité quelconque. Il y a corrosion différentielle lorsque l'attaque s'exerce de façon différente en deux zones de la surface du métal. Il y a nécessairement circulation d'électrons au sein du métal pour relier ces deux zones. Cette corrosion est dite aussi électrochimique pour traduire la participation des électrons de conduction du métal. Exemples :-cas d'une canalisation en cuivre amenant l'eau au contact d'un radiateur en fer : le fer rouille au niveau de la jonction.-cas d'une canalisation en fer enterrée dans deux sols de nature différente (argileux à faible teneur en O 2 et sablonneux à forte teneur en O 2) : le fer rouille dans la zone argileuse. 2. Etude thermodynamique : E-pH de corrosion a. Tracé des diagrammes E-pH L'étude thermodynamique de la corrosion humide s'effectue avec les diagrammes E-pH, tracés avec :-les concentrations des espèces solubles étant prises égales à 10-6 mol.L-1 (concentration faible pour traduire l'apparition de corrosion)-les phases condensées (hydroxydes, oxydes…) envisagées étant les plus stables et assurent une protection du métal contre l'agression de la solution aqueuse
La corrosion d'un métal est l'oxydation de cet élément à l'état d'ion métallique : il s'agit donc... more La corrosion d'un métal est l'oxydation de cet élément à l'état d'ion métallique : il s'agit donc d'une réaction d'oxydo-réduction. Si le métal M est oxydé à l'état de cation M n+ , il se produit donc : M = M n+ + ne− Cette réaction électrochimique exige la présence d'un oxydant Ox susceptible de capter les électrons, soit : Ox + n e − = Red n-La réaction de corrosion du métal se traduit donc par le bilan : M + Ox → M n+ + Red n-Remarque : l'oxydation d'un métal peut avoir lieu dans une atmosphère sèche par exemple avec O 2 ou Cl 2 (corrosion sèche) ou en présence d'humidité (corrosion humide). b. Facteurs de la corrosion humide On peut les classer en deux catégories :-les facteurs extérieurs :-air oxydant (O 2 , CO 2)-vapeur d'eau atmosphérique (H 2 O)-pluie (H 2 O, H +)-contact eau de mer (H 2 O, sels divers NaCl)-les facteurs liés au matériau :-hétérogénéité de surface (défauts, rayures)-hétérogénéité de composition (impuretés, alliage, contact avec un autre métal, soudure)-hétérogénéité de température-hétérogénéité de concentration du milieu à son contact (dilution différentielle, aération différentielle) c. Corrosion uniforme ou différentielle i. Corrosion uniforme Cela suppose que le métal ait une surface parfaitement homogène et que le mélange réactionnel à son contact soit lui aussi parfaitement homogène. Il y a corrosion uniforme si toute la surface du métal est attaquée de la même façon et s'il n'y a pas de circulation d'électrons au sein du métal. C'est cas par exemple d'une tige de fer pur totalement immergée dans l'eau acidulée et parfaitement agitée. Il y a transfert direct du réducteur Fe(s) à l'oxydant H + (aq) : Fe(s) + 2 H + (aq) → Fe 2+ (aq) + H 2 (g) La corrosion est dite chimique. ii. Corrosion différentielle Cela suppose une hétérogénéité quelconque. Il y a corrosion différentielle lorsque l'attaque s'exerce de façon différente en deux zones de la surface du métal. Il y a nécessairement circulation d'électrons au sein du métal pour relier ces deux zones. Cette corrosion est dite aussi électrochimique pour traduire la participation des électrons de conduction du métal. Exemples :-cas d'une canalisation en cuivre amenant l'eau au contact d'un radiateur en fer : le fer rouille au niveau de la jonction.-cas d'une canalisation en fer enterrée dans deux sols de nature différente (argileux à faible teneur en O 2 et sablonneux à forte teneur en O 2) : le fer rouille dans la zone argileuse. 2. Etude thermodynamique : E-pH de corrosion a. Tracé des diagrammes E-pH L'étude thermodynamique de la corrosion humide s'effectue avec les diagrammes E-pH, tracés avec :-les concentrations des espèces solubles étant prises égales à 10-6 mol.L-1 (concentration faible pour traduire l'apparition de corrosion)-les phases condensées (hydroxydes, oxydes…) envisagées étant les plus stables et assurent une protection du métal contre l'agression de la solution aqueuse
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