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Corrosione da vaiolatura

1930
Campione di metallo che presenta corrosione per vaiolatura in un laboratorio di scienza dei materiali.

(Immagine generata a solo scopo illustrativo)

La corrosione per vaiolatura è una forma di corrosione localizzata che porta alla creazione di piccoli fori, o ‘buche’, in un metallo. È una delle forme più distruttive perché è difficile da rilevare, prevedere e progettare. La vaiolatura può causare un cedimento catastrofico di una struttura con una perdita di massa totale solo di una piccola percentuale.

Pitting is an autocatalytic process. It typically initiates at small surface defects, inclusions, or scratches, especially on passive metals like stainless steel or aluminum. The process begins with the local breakdown of the passive film, often triggered by aggressive anions, most notably chloride ([latex]Cl^-[/latex]). Once the film is breached, an active corrosion cell is established. The small area of exposed metal becomes the anode, and the large surrounding passive surface becomes the cathode.

All'interno della fossa si verifica la dissoluzione del metallo, ad esempio [latex]Fe \\rightarrow Fe^{2+} + 2e^-[/latex]. Gli ioni metallici positivi che ne derivano attraggono gli ioni cloruro negativi dalla soluzione nella fossa per mantenere la neutralità della carica. Questo porta alla formazione di cloruri metallici, come [latex]FeCl_2[/latex], che poi si idrolizzano con l'acqua: [latex]FeCl_2 + 2H_2O \\rightarrow Fe(OH)_2 + 2HCl[/latex]. Questa reazione produce acido cloridrico, che abbassa drasticamente il pH all'interno della fossa, rendendo l'ambiente locale altamente acido e aggressivo. Questa maggiore acidità accelera ulteriormente la dissoluzione del metallo e impedisce alla pellicola passiva di riformarsi, creando un ciclo che si autoalimenta e fa sì che la fossa diventi sempre più profonda. La superficie esterna rimane protetta, mascherando i gravi danni che si verificano al di sotto.

UNESCO Nomenclature: 3314
- Scienza dei materiali

Tipo

Processo chimico

Interruzione

Sostanziale

Utilizzo

Uso diffuso

Precursori

  • Scoperta e utilizzo di metalli passivi come l'acciaio inox
  • Understanding of electrochemical cells and passivation
  • Aumento dell'uso di materiali in ambienti ricchi di cloruri (ad esempio, marina, industria chimica)

Applicazioni

  • analisi dei guasti negli impianti di trasformazione chimica
  • protocolli di ispezione per condotte e serbatoi di stoccaggio
  • selezione dei materiali per ambienti marini
  • progettazione di impianti medici per evitare il pitting in vivo

Brevetti:

NA

Idee e potenziali innovazioni

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Correlato a: corrosione per vaiolatura, corrosione localizzata, film passivo, cloruro, acciaio inossidabile, autocatalitico, analisi dei guasti, fossa di corrosione.

Contesto storico

Corrosione da vaiolatura

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(se la data è sconosciuta o non rilevante, ad esempio "meccanica dei fluidi", viene fornita una stima approssimativa della sua notevole comparsa)

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