Corrosion humide I) Transformations spontanées 1) Position du problème

Corrosion humide I) Transformations spontanées 1) Position du problème 2) Le potentiel mixte

Réaction spontanée : Potentiel mixte H2  H+ Mg  Mg2+ Ia Ic Em Magnésium

Réaction spontanée : Potentiel mixte Red2  Ox2 Red1  Ox1 Ia Ic Em

Réaction bloquée : absence de potentiel mixte Plomb – 0,13 Réaction bloquée : absence de potentiel mixte I E H2  H+ sur Pb Pb  Pb2+

Potentiel mixte L’existence d’un potentiel mixte pour lequel oxydation et réduction peuvent avoir lieu simultanément est la condition de spontanéité d’une réaction en solution.

Corrosion humide I) Transformations spontanées II) La corrosion humide 1) Généralités

Définition La corrosion d’un métal est l’oxydation de cet élément à l’état d’ion métallique par son environnement. C’est une réaction d’oxydoréduction d’équation bilan schématique : M(s) + Ox  Mn+ + Red Ox est le corps oxydant le métal

Propriété Un métal plongé dans un milieu corrosif présente à sa surface des zones anodiques et des zones cathodiques.

Corrosion du métal M par l’eau H2  H+ sur M M  Mn+ Icor – Icor Ecor

Pas de corrosion I E H2  H+ sur M M  Mn+

Corrosion humide I) Transformations spontanées II) La corrosion humide 1) Généralités 2) La corrosion uniforme

Diagramme potentiel-pH du zinc : cT = 10–6 mol.L–1 O2/H2O H2O/H2 Zn(s) Zn2+ Zn(OH)4– Zn(OH)2 corrosion passivation immunité

Diagramme potentiel-pH du fer : cT = 10–2 mol.L–1 corrosion O2/H2O Fe2+ Fe(OH)3 passivation pH corrosion Fe(OH)2 passivation H2O/H2 Fe(s) immunité

Corrosion du zinc en milieu acide E(V) H2  H+ sur Zn impur Zn  Zn2+ I – 0,94 – 0,5 Ecor H2  H+ sur Zn pur

Corrosion du zinc en eau désaérée – 0,94 Zn  Zn2+ Corrosion du zinc en eau désaérée E(V) I À pH = 7 H2  H+ sur Zn pur – 1,42 – 0,92 H2  H+ sur Zn impur

Corrosion du zinc en eau aérée Ecor – 0,94 – 0,21 Corrosion du zinc en eau aérée E(V) H2O  O2 Zn  Zn2+ I À pH = 7

Corrosion humide I) Transformations spontanées II) La corrosion humide 1) Généralités 2) La corrosion uniforme 3) La corrosion différentielle

Pile avec électrodes différentes 2 Fe  Cu H2 e– Na+ Fe2+ Cl– E° (V) Cu2+ Cu 0,34 H2O H2 0,00 Fe2+ Fe – 0,44

Corrosion du fer par l’eau en présence de cuivre H2  H2O sur Cu Fe  Fe2+ I Ecor

Pile avec électrodes différentes  Fe 2 Zn H2 e– Na+ Zn2+ Cl– E° (V) H2O H2 0,00 Fe2+ Fe – 0,44 Zn2+ Zn – 0,76

Conclusion Lorsque deux métaux constituent une pile de corrosion, c’est le plus électropositif (celui qui a le plus petit E°) qui se corrode.

Pile à concentration e– Pont salin 2  Fe [Fe2+]1 = 10–3 mol.L–1 Compartiment 1 Compartiment 2

Ecor – 0,53 – 0,47 Pile à concentration E(V) (1) Fe  Fe2+ I (2) Fe  Fe2+

Aération différentielle Pont salin 2 Fe  Fe2+ e– Absence de O2 dissous Na+, Cl– O2 dissous

Corrosion du fer par aération différentielle Ecor À pH = 7 – 0,62 0,30 Corrosion du fer par aération différentielle E(V) OH–  O2 sur Fe Fe  Fe2+ I

Conclusion Lorsqu’un métal plonge dans une solution présentant des différences de concentrations d’élément électroactifs, il y a corrosion : Dans la zone la plus diluée Dans la zone la moins aérée (oxygénée)

Corrosion humide I) Transformations spontanées II) La corrosion humide 1) Généralités 2) La corrosion uniforme 3) La corrosion différentielle 4) Protection contre la corrosion

Corrosion humide I) Transformations spontanées II) La corrosion humide 1) Généralités 2) La corrosion uniforme 3) La corrosion différentielle 4) Protection contre la corrosion a) La passivation

Corrosion humide I) Transformations spontanées II) La corrosion humide 4) Protection contre la corrosion a) La passivation b) Le revêtement

Corrosion humide I) Transformations spontanées II) La corrosion humide 4) Protection contre la corrosion a) La passivation b) Le revêtement c) L’anode sacrificielle

Anode sacrificielle de Zn H2  H2O sur Fe Zn  Zn2+ I Fe  Fe2+ Ecor

Corrosion humide I) Transformations spontanées II) La corrosion humide 4) Protection contre la corrosion a) La passivation b) Le revêtement c) L’anode sacrificielle d) Protection électrochimique