Corrosione atmosferica

Se esposti all'atmosfera e in assenza di umidità (che funge da elettrolita), i metalli normalmente utilizzati per dispositivi o strutture si corrodono a velocità trascurabili. Ad esempio, le parti metalliche esposte nel deserto non si corrodono per molto tempo. Inoltre, le parti metalliche esposte all'aria a temperature inferiori al punto di congelamento dell'acqua (o dei condensati acquosi del metallo) non si corrodono significativamente perché il ghiaccio ha scarsa conducibilità elettrolitica.

L'atmosfera rurale è priva di materie particolari o gas corrosivi tipici degli ambienti industriali. Per questo, in tali atmosfere la velocità di corrosione è generalmente bassa (Tabella 4). Il contenuto normale di ossido di carbonio nell'aria ha conseguenze minime o nulle.

L'atmosfera industriale contiene polvere come contaminante principale, in concentrazioni che vanno da circa 2 mg/m3 (atmosfera urbana media) a 1000 mg/m3 (aree altamente industrializzate). Si calcola che, in un distretto urbano industrializzato, il contenuto di polveri superi i 35.000 kg/km2.
In genere, la polvere depositata sulle superfici metalliche contiene particelle e composti di carbonio, ossidi metallici, sali di metallo (principalmente solfati e cloruri) e acido solforico. La combinazione di umidità e particelle che veicolano contaminanti solubili provoca una corrosione interstiziale, causata da celle ad aerazione differenziale e altri tipi di celle a concentrazione. La maggior parte dei contaminanti solubili è igroscopica e assorbe umidità dall'aria quando l'umidità relativa è notevolmente inferiore al 100%. Il livello critico di umidità relativa (alla quale l'assorbimento di umidità si verifica anche sui metalli esposti ad atmosfere industriali relativamente blande) è di solito compreso tra il 50 e il 70% per acciaio, rame, nichel, zinco e metalli per strutture o usi industriali. Queste percentuali tengono anche conto dell'escursione termica tra giorno e notte.
Gas come il triossido di zolfo, il biossido di zolfo (che in breve tempo si ossida in triossido di zolfo), il cloruro di idrogeno, l'ossido di azoto, il solfuro di idrogeno, e gli alogeni nell'aria accelerano gli effetti della corrosione interstiziale dei depositi di polvere umida. Anche a basse concentrazioni, e in assenza di depositi di polvere, questi gas corrodono i metalli, sempre che l'umidità raggiunga o superi il livello critico.
Le superfici metalliche che si bagnano, ma che non vengono lavate dalla pioggia, possono corrompersi più rapidamente che in caso di libera esposizione all'atmosfera. Ad esempio, l'arrugginimento dell'acciaio in luoghi parzialmente riparati, è dovuto all'umidità contenente ossido di zolfo (che forma acido solforico) e viene accelerato in una sequenza di reazioni a catena. L'acido attacca l'acciaio, che produce solfato di ferro. Questo è a sua volta trattenuto dalla ruggine umida e si idrolizza, formando ancora acido solforico e ossido di ferro: il processo di arrugginimento viene dunque catalizzato.

Le atmosfere marine. Sulle coste e in loro prossimità, gli spruzzi di acqua salata rappresentano il fenomeno più corrosivo. La velocità di intaccamento sui metalli esposti è altamente variabile e dipende dalla distanza dal mare, dalla direzione prevalente del vento, dall'umidità relativa e dalle fluttuazioni di temperatura che formano condensa.
La penetrazione della pellicola protettiva da parte degli ioni di cloruro, l'alta solubilità e la natura igroscopica dei cloruri di metallo provocano una rapida corrosione degli acciai al carbonio e a bassa lega. La placcatura con zinco e cadmio prolunga la durata delle parti in acciaio, seppur limitatamente; invece, le strutture in acciaio di dimensioni maggiori devono essere verniciate.
L'alta conducibilità dell'umidità (che contiene sale disciolto) accelera la corrosione interstiziale e quella galvanica, rendendo obbligatorio l'uso di sigillanti in corrispondenza delle giunture. È inoltre necessario utilizzare sigillanti in corrispondenza dei giunti, mentre l'utilizzo di sistemi di un solo metallo rappresenta una buona abitudine.
Gli ottoni sono soggetti a rapida dezincificazione, a meno che non siano legati con piccole quantità di arsenico, antimonio o fosforo. In atmosfere marine, le leghe di rame al nichel, il titanio e leghe quali l'Incoloy 800 hanno buone prestazioni. Al contrario, la maggior parte dei metalli si corrode notevolmente, a meno che non venga protetta da rivestimenti organici.
Normalmente, nelle applicazioni in lega di alluminio e acciaio inossidabile ad ampia sezione, la corrosione puntiforme e quella interstiziale non costituiscono problemi seri. La corrosione puntiforme o interstiziale possono provocare una rapida penetrazione e perdite in serbatoi, tubi e condotti.
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