Corrosion galvanique

[invite3a20d914]

Bonjour,

Je fais actuellement des recherches sur la corrosion en général et je m'intéresse de plus près à la corrosion galvanique. J'ai pu comprendre le phénomène sauf les notions de potentiel. Le potentiel de dissolution intervient-il bien dans le processus de corrosion galvanique ?
J'ai également quelques difficultés avec la "diférence de potentiel", je trouve des tableaux comme ceux-ci :

http://images.google.fr/imgres?imgur...1DDT0Q9QEIODAD

http://images.google.fr/imgres?imgur...1DDT0Q9QEIOjAE

Cependant je ne comprend pas ce qu'ils représentent, puisque je ne trouve pas les unités et j'avoue que je suis tout simplement un peu perdu ! ...

Excusez mes questions si elles semblent simples mais j'entreprend une formation d'ingénieur généraliste (je m'interesse à la corrosion pour un projet) et l'électrochimie n'est pas au programme...

Merci de vos réponses.
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[40CDV20]

Bjr,
En toute rigueur il serait préférable de parler de corrosion électrochimiqie (en lieu et place de galvanique), c'est à dire une forme de corrosion résultant de la formation de piles locales, provenant principalement :
-d'un métal ou alliage comportant des inclusions métalliques étrangères,
-de l'association électrique et électrochimique entre deux métaux ou alliages.
à noter, l'un des tableaux s'intéresse aux matériaux, principalement aux alliages métalliques, c'est intéressant mais ce n'est pas par là qu'il faut commencer.
Pour avancer plus avant, il faut être familier de définitions telles, électrode,...électrolyte,...te nsion d'électrode à l'équilibre,...tension absolue d'électrode,...bref tout ce qui relève de la thermodynamique électrochimique et plus précisemment de la condition thermodynamique de la corrosion.
Cdt.

[40CDV20]

Re,
Pensez à préciser la dernière phrase de votre projet ou ambition.
Cdt.

[invite3a20d914]

Merci de votre réponse, pour préciser mon "objectif", je suis en train de répertorier les types de corrosion de l'acier inoxydable. Ce répertoire n'est pas exhaustif, ce n'est pas le but. J'ai pu m’intéresser à la corrosion par piqûre, caverneuse, inter-granulaire ... Et j'en comprend les mécanismes. Ce que je cherche c'est simplement de pouvoir "comprendre" ce qu'est la corrosion galvanique (électrochimique du coup) et pouvoir l'expliquer simplement (une vulgarisation du sujet !). J'ai pu trouver comment s'opère cette corrosion sur le net et en présence de quels facteurs, sauf pour cette notion de "potentiel" que je ne comprend pas.

J'ai pu saisir la "noblesse" des métaux et leur potentiel entre eux, est-ce que cela veut dire que, lorsque deux métaux sont en contact, la tension de la pile formée est égale à la différence de potentiel entre les métaux ?

De plus lors de mes recherches sur le potentiel, je trouve ces différents tableaux avec des valeurs différentes, j'aurai aimé savoir la différence qu'il y a entre ces tableaux, et si quelqu'un savait me dire ce qu'est un potentiel, et quel "type" de potentiel rentre en jeu lors de la corrosion électrochimique.

Merci

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite3a20d914]

Mon but n'est pas de devenir un spécialiste de l'électrochimie, mais simplement de pouvoir vulgariser la corrosion, et notamment cette corrosion électrochimique.

A noter qu'au cours de mes recherches, j'ai déjà pu me familiariser avec les notions de "base" type pile, électrolyte, anode, cathode ...

[40CDV20]

Bjr,
La corrosion des inox est bien présentée et quasi complète, il ne manque que la corrosion sous tension. Sauf que c'est déja un cas particulier que l'on peut résumer à la formation d'un film passivant et protecteur en relation avec la présence de l'élément chrome.
Il faut bien entendu prendre le problème par le bon bout et s'intéresser à ce qu'est une tension d'électrode à l'équilibre et à l'équation de Nernst.
On immagine par ex. une plaque de cuivre immergée (ou en contact) dans une solution de sel cuivrique, ce dispositif constitue une électrode. Dans cette situation à un seul système électrochimique (Cu/Cu2+) s'établit spontanément une différence de potentiel (ddp) entre le métal et la solution (ou l'électrolyte) que l'on appelle tension d'électrode à l'équilibre (caractéristique du système étudié).
L'équilibre de ce système conduit à la formation d'une double couche électrochimique que l'on peut comparer approximativement à un condensateur chargé. Cette séparation des charges à l'interphase (qq nanomètres) est associée à une ddp dite tension absolue d'électrode. Cette situation d'équilibre correspond à deux courants égaux et opposés dont l'intenité commune est appelée intensité du courant d'échange. Il est impossible de mesurer ou de calculer une tension absolue d'électrode, d'où l'obligation de recourir à une électrode de référence, en constituant de fait une pile et en définissant ainsi une tension relative d'électrode. L'électrode primaire de référence est l'électrode normale à hydrogène (ENH) dont la tension d'électrode est nulle par convention. D'un emploi délicat, l'ENH est remplacée utilement par une électrode de référence secondaire, telle l'électrode au calomel saturé (ECS) de tension +0.2415 V/ENH. Ceci étant, généralement les valeurs de tension standard d'électrode pour des systèmes M I Mz+ sont exprimées en °V/ENH, soit pour Cu/Cu2+ +0.34.
C'est une présentation un peu condensée, mais il est toujours possible d'en préciser quelques points.
Je ne vais pas monopoliser le post, et passe la main à d'autres intervenants.
Cdt.

[invite3a20d914]

J'ai déjà pu m'approcher de l'équation de Nernst.

Prenons un exemple plus concret :

Une pièce en aluminium en contact avec un acier inoxydable classique avec comme électrolyte l'eau de pluie. Sauriez vous comment s'opérerait la corrosion électrochimique dans ce genre de cas ? Et quel est le rôle des potentiels des métaux ? C'est précisément cette question que je cherche à résoudre, sans succès. Pour en revenir aux tableaux, à quoi correspond les chiffres inscrits au niveau des associations métalliques ? Et encore une fois, est-ce que quelqu'un saurait la différence entre ces deux tableaux ?

Merci

[40CDV20]

Bjr,
Ne plaçons pas la charrue avant les boeufs, laissons les alliages de côté.
Si on veux se comprendre la terminologie est importante. Nous avons vu au dessus que la valeur de la tension standard d'électrode pour le couple métal/ion du cuivre Cu/Cu2+ ressort à +0.34V. Elle peut également être exprimée en mV selon les auteurs, soit 340mV.
De quoi s'agit il ? simplement de ce que l'on nomme également le potentiel électrochimique.
La série des potentiels électrochimiques (largement diffusée ici et là pour les principaux éléments. Pour des listes plus étendues voir par ex. le Handbook) est constituée par la liste des éléments chimiques ionisables en solution aqueuse et classés dans l'ordre croissant de leur potentiel standard ou normal. Elle s'échelonne des métaux alcalins fortement électro-négatifs ( Li/Li+ -3.01V) aux métaux nobles fortement électro-positifs (Au/Au+ +1.42V).
L'hydrogène nous l'avons vu est à zéro par convention.
En principe, on peut retenir que chaque élément moins noble, c'est à dire plus électro-négatif, possède le pouvoir de déplacer les métaux plus nobles de leur solution.
Ex. le zinc métallique Zn° peut déplacer le cuivre métallique Cu° d'une solution de sel de cuivre.
L'application de cette règle aux acides montre que seuls les métaux non-nobles (ex. le plomb) se dissolvent dans les acides non-oxydants en dégageant de l'hydrogène. C'est un point important pour l'étude avan,cée de la corrosion.

Il serait également intéressant de développer (plus tard), le potentiel normal/standard et les équations de Nernst de de Peters.
Cdt.
A noter, on ne retrouve plus aujourd'hui cette façon de noter les éléments métalliques, Cu°, Zn°,...je trouve ça un peu dommage ça évitait bien des confusions.

[40CDV20]

Bjr,
Pour avancer un peu.
Le premier tableau présente un classement de métaux et d'alliages métalliques (au graphite près), et leur plage de variation de potentiel électrochimique. Si on considère les métaux Ag, Sn, Cd,....les aires sont minimales. Pour certains alliages cette aire peut être également réduite Ni-Ag, Ni-Cr, inox,... ou au contraire très étendue tels les alliages d'aluminium. L'aire alliage aluminium représente l'ensemble des alliages normalisés de série 1000/2000/3000,...6000/7000, classés en fonction des éléments d'addition. Les aires "pleines" représentent principalement des alliages inox (Ni-Cr 600 n'étant pas en toute rigueur un inox)à l'état superficiel passif (intervalle entre la tension de Flade et la tension de rupture du film dans le tracé d'une courbe de polarisation).
Ce document s'adresse plutôt aux électrochimistes, métallurgistes, et autres expérimentateurs,...il est à "utiliser avec modération", selon les auteurs des écarts significatifs sont observés. Ici par exemple il n'est pas fait état de l'état métallurgique.

Le second tableau est de toute autre application, il va intéresser les concepteurs-constructeurs d'ensembles (principalement métalliques), et plus particulièrement les bureaux d'études en ce qui concerne les limites d'association de matériaux. Les mécaniciens de fabrication seront également interessés car il n'est pas toujours possible de s'assurer à la conception d'une marge suffisante, ce qui implique au montage l'utilisation localisée de dispositifs d'isolation (tel un empâtement pigmenté au chrome hexavalent). C'est assez proche de l'action d'un inhibiteur cathodique ou anodique dont l'action consiste "à colmater" une partie significative de la surface cathodique ou anodique, l'intensité maximale de corrosion diminue significativement, la densité de courant baisse corrélativement, la pile devient moins active, la durabilité s'en trouve accrue.
Ici également, selon les auteurs on trouve des écarts notables.
Cdt.