TIPE corrosion galvanique

[invite58fba57e]

Bonjour, dans les cadre des tipe j'essaye de déterminer comment protéger efficacement de la corrosion un métal dans un milieu marin à l'aide d'anode sacrificielles en zinc ( protection cathodique).
Pour ce faire je désire mesurer le potentiel d'un morceau de fer plongé dans de l'eau salé avec et sans protection.
Le montage consiste en un potentiomètre relié à une électrode ECS et à une plaque de métal tous deux plongés dans un milieu eau salée. J'arrive sans problème à mesurer le potentiel de la plaque sans protection mais quand j'enroule autour de cette dernière du fil de zinc (en assurant un bon contact) le potentiel de la plaque de fer ne se stabilise pas et a tendance à toujours diminuer lentement avec ou sans agitation sans jamais se stabiliser. Comment régler ce problème ?
J'aimerais aussi savoir si pour protéger un certaine surface de métal il fallait un minimum d'anode sacrificielle en contact avec le milieu autrement dit est-ce que la surface protégée dépend de la surface de l'anode sacrificielle ou alors d'autres facteurs ?
Merci d'avance!
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[40CDV20]

Bsr,
Je réponds à la seconde partie comme il se fait tard, l'approche est bonne, sauf que dans la réalité c'est bien plus compliqué. L'application de terrain, sur pontons, quilles,... nécessite souvent des panachages de techniques (protection cathodique, disperseurs de courant, anodes sacrificielles,....). Pour cette dernière on dispose de 3 classes d'alliages très élaborés issus de la métallurgie fine,
-base zinc, principalement le ZHg 0.15,
-base aluminium, principalement les AZ6 et AZ6 Hg 0.04,
-base magnésium, le G-A6Z3
Cdt.

[Chalco]

Bonjour,
Essaie donc de mesurer le potentiel du fil de zinc tout seul et n'oublie pas qu'une corrosion est une réaction d'oxydation.

[invite58fba57e]

Merci pour les réponses! Je n'ai bien sur pas l'ambition de trouver un résultat 100% représentatif seulement une "modélisation" à petite échelle pour la protection cathodique : quand bien même mes résultats seraient assez éloignés de la réalité ce n'est pas un problème tant que je peux le justifier. C'est pourquoi j'aimerais savoir quel lien existe entre le rapport de surface anode-cathode permettant une protection efficace dans cette modélisation simpliste.
J'ai fais quelques manips mais il semble que le potentiel baisse fortement même avec très peu de zinc puis évolue peu en même augmentant fortement la quantité de Zn our 15 cm² de fer plongé dans une solution d'eau salée et relié à 1 mm de fil de 1 mm de diamètre le potentiel passe de -450 mV à -825 mV alors que lorsque je le relie à 10 cm de ce même fil de Zn on atteint juste -900mV. Dans ce milieu une protection efficace est définie pas un potentiel inférieur à 850 mV.
Une telle baisse de potentiel est-elle normale ?
Le problème c'est que je n'ai trouvé aucune info sur l'ordre de grandeur du rapport de surface permettant une protection dans ce milieu : est-ce que vous auriez des données à ce sujet ?
Chalco, je ne comprends pas qu'elle info je pourrais obtenir du potentiel du zinc seul. Auriez-vous quelques éclaircissements à apporter?
merci d'avance!

[A voir en vidéo sur Futura]

[40CDV20]

Bsr,
Corrosioniste c'est un job à part entière, il existe quantité de littérature traitant de divers cas et des calculs associés permettant la mise en place d'un dispositif optimisé. On trouve des équipements dédiés pour ne citer que le corrosomètre basé sur la mesure de polarisation selon Stern & Geary,.....(mesure des vitesse de corrosion, de perte de masse,...de paramètres électrochimiques, tension de piquration, pH de dépassivation,...)
Il faut savoir aussi que les électrolytes habituels (eau de mer, sols,..) ne sont pas particulièrement performants et peuvent présenter des chutes ohmiques importantes, sans parler de la structure elle même.
Dans la pratique, on limite la différence (em-ep) entre 100 et 200mV. Une surprotection entraînerait des inconvénients liés à la réaction cathodique, dégagement d'hydrogène par réduction des protons, alcalinisation du milieu par réduction de O2,...
Dans la très grande majorité des cas, pour des raisons évidentes de coût, la protection cathodique est réduite aux défauts du plan de protection (10 à 15% des surfaces réelles). Si on considère un navire, un ponton, une plate-forme de forage,...la première étape est d'appliquer des revêtements protecteurs (principalement des compositions de brai-époxy), et de mettre en place un complément de protection cathodique par courant imposé et par anode sacrificielle. Selon la situation, pour la première technique, les disperseurs de courant seront en fer, en plomb en argent,....les masselottes de la seconde dans les compositions métalliques déjà citées.
En la matière, une simple transposition de résultats de labo est impossible, les difficultés sont en relation avec une utilisation croissante d'alliages élaborés mais également à la complexité des solutions d'assemblage de matériaux métalliques, pour ne citer que l'architecture navale.
Cdt.

[Chalco]

Simplement que tu remarques que le zinc amenait le fer à un potentiel très négatif auquel la réaction d'oxydation ne peut pas se produire . Le potentiel du fer obtenu est alors très négatif et c'est sans doute pour éviter cela (et qui doit avoir certains inconvénients) que les spécialistes utilisent des alliages comme indiqué par 40CDV20. En ce qui concerne la taille de l'électrode de zinc, il faut bien comprendre qu'elle se consomme quand elle protège car elle s'oxyde à la place du métal. Elle dépendra donc de la surface à protéger et du temps pendant lequel elle aura à le faire.