Eaux industrielles
Corps titane
Tiges- plomb, acier inox, aluminium, carbone
Bicarbonate de potassium (1g /l), nitrate de potassium ( 1g/l), chlorure de sodium (1g/l)
Les eaux industrielles se caractérisent par une diversité chimique et des teneurs en polluants qui, s’ils sont dangereux pour l’environnement, sont à des concentrations le plus souvent assez inoffensives pour les métaux et alliages, du moins à température ambiante. Cependant, ces métaux et alliages ne sont pas thermodynamiquement stables dans ces eaux et vont se dégrader tout en modifiant le milieu.
Les réactions de base de la corrosion sont divisées en deux catégories :
(i) Les réactions d’oxydation diffèrent d’un métal à l’autre : pour l’aluminium Al → Al³⁺ + 3e⁻ , pour l’acier inoxydable qui est un alliage de fer avec au moins 12% de chrome, les réactions d’oxydation du fer sont possibles Fe → Fe³⁺ + 3e⁻ ou Fe → Fe²⁺ + 2e⁻ ainsi que celle du chrome : Cr → Cr³⁺ + 3e⁻ (dans nos conditions), pour le plomb Pb → Pb²⁺ + 2e⁻ , pour le titane Ti → Ti²⁺ . Les cations métalliques ainsi produits peuvent soit former une couche d’oxyde qui limitera plus ou moins la corrosion du métal de base : c’est le cas du titane dont l’oxyde TiO₂ forme la couche passive qui protège le matériau, soit réagir avec les anions présents pour former des hydroxydes, des chlorures ou des nitrates qui précipitent dans la solution.
(ii) une réaction de réduction qui en début d’exposition est la réduction de l’oxygène selon la réaction O₂ + 2H₂0 + 4e⁻ → 4OH⁻ , et lorsque l’oxygène dissous dans la solution initiale sera consommé, sera la réduction de l’eau selon la réaction 4H₂0 + 4e⁻ → 4OH⁻ + H₂
Un élément non métallique est ajouté ici : le carbone qui étant conducteur électronique et ne se dégradant pas mais va accélérer la corrosion des alliages avec lesquels il est couplé électriquement. C’est donc un système totale en évolution, que ce soit côté matériaux métalliques ou côté solution. La chimie de ces eaux industrielles va également évoluer : la concentration en oxygène va diminuer car l’oxygène sera consommé par la réaction cathodique et cette l’évolution chimique inclura la précipitation des hydroxydes, oxydes et chlorures et nitrates, ainsi que l’alcalinisation de la solution.