pH, potentiel redox standard et corrosion du fer

[warrior0]

Bonjour.

Je ne comprend pas la relation entre la corrosion du fer et le pH.

Normalement le fer s'oxyde en fonction de la présence du dioxygene (différence de potentiel redox), quand la concentration en dioxygene est grande on a une cinétique d'oxydation élevé.

Or, quand la solution est basique le fer ne s'oxyde pas meme si le dioxygene est present grace a la formation d'oxydes stables (passivation) (diagramme de pourbaix).

Quelqu'un pourrait m'expliquer la relation entre le pH et ma corrosion du fer s'il vous plait.

Merci beaucoup.
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[moco]

Bonsoir.
C'est plus compliqué, et le potentiel redox est de peu d'utilité pour comprendre la formation de la rouille.
La corrosion du fer demande quatre facteurs pour se produire : 1) l'oxygène de l'air, 2) un peu de gaz carbonique dans l'air, 3) un grain d'impureté à la surface du fer (en général du carbone), 4) une goutte d'eau au contact de ce grain d'impureté. Si l'un quelconque de ces ingrédients manque, le fer ne rouille pas l' air.
La corrosion commence dans la goutte d'eau au contact fer - carbone. Là, l'atome de fer perd des électrons qui passent dans le grain de carbone, et il devient un ion Fe²⁺ qui passe dans l'eau. Mais il ne peut le faire que s'il y a déjà des ions négatifs en solution, les ions hydrogénocarbonate causés par le CO₂ de l'air. Les électrons traversent le grain de carbone et sont attirés par les molécules O₂ de l'air, qui réagissent avec les ions H+ de l'eau selon l'équation :
O₂ + 4 H⁺ + 4 e^- --> 2 H2O.
En résumé, CO₂ forme des ions H⁺ et HCO₃^-. Les H+ réagissent avec les électrons et O₂. Les ions HCO₃^- réagissent avec Fe²⁺ pour former un précipité de Fe(HCO₃)₂, lequel finira par s'oxyder à l'air pour former la rouille qui est Fe₂O₃.

[warrior0]

Merci beaucoup moco.
Donc si je comprend bien la présence du H+ favorisera la corrosion du fer c'est ça?

[40CDV20]

Bjr,
Il faut considérer également le domaine de stabilité thermodynamique de l'eau superposé au diagramme eV/ENH-pH (ou Pourbaix si on préfère), que l'on limite habituellement par deux droites rouges (e1=-006pH, e2=1.23-006pH).
H2><2H+ +2 e- (pH2 1 atm)
4OH- >< O2 + 2H2O + 4e- (pO2 1 atm)
On examine les interactions de ces deux couples avec celui du fer. Si on se place à pH =0
eR1 > eM
Dans ces conditions le fer est oxydable par H+ avec production de Fe2+ et dégagement d'H2
eR2 > eM
Le fer est oxydable par l'oxygène dissous. Dans les faits en milieu acide cette réaction n'intervient pas bien que l'affinité réactionnelle soit plus élevée que la précédente eR2>eR1.
Dans ces conditions la cinétique est quasi égale à zéro ce que ne permet pas de prévoir un diagramme e(pH).
On peut le dire aussi de la façon proposée par Moco.
Cdt.

[A voir en vidéo sur Futura]

[warrior0]

Merci beaucoup pour ces explications je crois que je comprend mieux maintenant