La corrosione delle navi 1° parte

Chissà quante volte avete letto o sperimentato che un metallo, in acqua, si arruginisce. Ma allora, come è possibile che grandi strutture, come quelle delle navi, costituite dalla ben nota lega ferro carbonio (acciaio), riescono a sopravvivere immerse, a distanza di anni, senza letteralmente “sgretolarsi”? Tranquilli, ve ne parleremo noi, trattando le cause della corrosione delle navi e come l’uomo vi ha posto un “rimedio”. 

Aspetto fisico – chimico

Dal punto di vista chimico, i metalli immersi in una soluzione si ossidano, ossia liberano gli elettroni appartenenti al livello energetico più esterno. Gli ioni di ferro quindi, nel caso dell’acqua, si combinano con gli ossidrili producendo ossido di ferro 2Fe(OH)2 (o più comunemente ruggine) composto che aggredisce il metallo peggiorandone le caratteristiche meccaniche. Di seguito, per i più interessati, tutti i passaggi chimici per arrivare al composto in oggetto:

Aspetto elettrochimico

Oltre al fenomeno puramente chimico, per delineare il problema della corrosione si aggiunge anche un problema di natura elettrochimica. L’acqua di mare infatti, essendo una soluzione altamente elettrolitica (si dissocia in ioni), accelera la perdita di elettroni da parte degli elementi metallici, favorendo così la produzione del sopracitato ossido di ferro. 

Il caso della nave è molto simile a quello di due barrette di metalli differenti, immerse in una soluzione acquosa. Ricordate cosa accade? Si verificherà la scissione in ioni che si disporranno secondo il bipolo generato dagli elementi stessi. Questi due elementi, saranno caratterizzati tra di loro da una certa differenze di potenziale e, se fisicamente collegati, sarebbero interessati dal passaggio di una corrente  che trasporta elettroni dall’anodo (polo negativo) al catodo (polo positivo). L’entità della differenza di potenziale dipenderà dalle caratteristiche del materiale e dalla soluzione elettrolitica.

Quindi, riassumendo, nel fenomeno della corrosione, vi sarà un elemento che comportandosi da catodo, riceverà elettroni ed un altro che, comportandosi da anodo li cederà, entrambi sempre immersi in una soluzione elettrolitica a costituire una cosiddetta cella galvanica. Ora, nel nostro caso, la soluzione sarà l’acqua di mare e l’obiettivo è proprio quello di evitare che lo scafo si comporti da anodo, perdendo i suoi elettroni (perché ionizzato dall’acqua di mare) e impedire la formazione del tanto temuto ossido di ferro.

Per quanto riguarda il catodo, esso può essere costituito da eventuali scorie all’interno dell’acciaio dello scafo, appendici di carena, propulsore, tutti elementi costituiti da diverso materiale e di conseguenza caratterizzati da potenziale elettrochimico assoluto differente da quello del ferro della carena (nella fattispecie maggiore di quello del ferro, trasformandoli quindi in catodi rispetto alla carena stessa). Nel prossimo articolo, tratteremo le soluzioni adottate per arginare questo dannosissimo fenomeno.