La corrosion des métaux
Objectifs
À la fin de cette leçon, vous saurez :
• définir et interpréter le phénomène de corrosion ;
• écrire les équations de la corrosion du fer et de l'aluminium ;
• expliquer la corrosion galvanique ;
• citer quelques moyens de protection contre la corrosion.
Introduction : le poteau de Tabarka
Au bord de la mer, à Tabarka, un poteau en fer exposé à l'air humide et salé est couvert de rouille. Pourquoi ?
Et pourquoi conserve-t-on les aliments dans des boîtes en fer-blanc (du fer recouvert d'étain) ou en aluminium, et non en fer nu ?
I. Définition et importance
La corrosion est la dégradation chimique d'un métal par les constituants du milieu qui l'entoure.
Pour le fer et ses alliages, le produit est la rouille, formée surtout d'oxydes et d'hydroxydes de fer (III) hydratés. Les autres métaux se corrodent aussi, mais ne « rouillent » pas.
La corrosion coûte très cher
- pertes directes : remplacement des pièces corrodées (réservoirs, pots d'échappement, canalisations…) ;
- pertes indirectes : arrêts pour réparation, conduites obstruées par la rouille, baisse des rendements.
Une part importante de l'acier produit dans le monde sert simplement à remplacer l'acier perdu par la rouille.
II. La corrosion de quelques métaux
1. La corrosion du fer
À l'air humide, des boulons en fer rouillent en quelques jours. La rouille est poreuse : elle ne protège pas le métal, et l'attaque continue en profondeur.
Le fer est oxydé, le dioxygène est réduit en présence d'eau ; les électrons circulent dans le métal :
Les ions Fe2+ sont ensuite oxydés en Fe3+ par le dioxygène dissous, qui précipitent :
L'humidité est indispensable, et les ions chlorure (sel, air marin) accélèrent la corrosion : c'est la réponse pour le poteau de Tabarka.
2. La corrosion de l'aluminium
À l'air sec, l'aluminium se couvre d'oxyde d'aluminium :
Contrairement à la rouille, cette pellicule est étanche : elle protège le métal. C'est pourquoi l'aluminium, pourtant très réducteur, résiste bien à l'air (on parle de passivation).
La corrosion par piqûres : les ions Cl- peuvent percer par endroits le film d'oxyde de l'aluminium : le métal nu est alors attaqué localement, ce qui forme des piqûres (profondes si la zone attaquée est petite, superficielles si elle est plus large).
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