Sources de corrosion
La corrosion est une réaction électrochimique provenant de 3 sources principales. Dans cet article, nous nous concentrons principalement sur l’explication de ces trois sources de corrosion :
- Corrosion de source naturelle
- Différence de potentiel entre des métaux
- Un courant vagabond
Corrosion de source naturelle
La corrosion de source naturelle est présente en permanence sur tous les métaux non protégés. La forme première d’un métal n’est pas la forme sous laquelle nous sommes habitués de le voir. Les métaux sont transformés dans le but d’avoir une forme et une utilité précise. Cette transformation se réalise en chauffant, pliant, coupant et appliquant des forces sur les métaux qui accumule cette énergie qui lui est transmise. Avec le temps, les métaux vont perdre l’énergie qu’ils ont reçue pour revenir à leur état naturel par l’interface de la corrosion. Plusieurs facteurs vont influencer la vitesse de la corrosion tels que :
Le stress mécanique
Le stress mécanique est une force appliquée sur un métal et constitue une autre source de corrosion. Un bon exemple de stress mécanique est une conduite d’aqueduc non protégée traversant une rue passante sous terre. Le poids d’une voiture passant au-dessus de l’aqueduc crée une pression à cet endroit précis sur la conduite. Cette pression créée usera prématurément la portion touchée de l’aqueduc.
Une différence de température
Tout comme dans l’air, les particules d’un métal sont plus actives lorsque ce métal se retrouve dans un environnement plus chaud. Une activité plus élevée d’un métal dans une section précise résulte à une augmentation de corrosion dans cette même section. Il est possible de comparer ce phénomène avec la différence de température dans l’air. En effet, l’air chaud voyage plus rapidement que l’air froid en raison de son énergie plus élevée. Par exemple, lorsqu’une porte de maison est ouverte lors d’une journée froide d’hiver, la différence de température entre l’extérieur et l’intérieur créera une réaction dans l’air.
Tout comme l’expression le dit si bien : « On ne chauffe pas le dehors », en ouvrant la porte de la maison chauffée, l’air chaude (plus actif) se précipite à l’extérieur ce qui fait diminuer la chaleur à l’intérieur de la maison. Ce phénomène est le même qui survient dans un métal faisant face à de différentes températures. Comme les particules d’air chaud, les électrons d’une section active (chaude) d’un métal se précipite vers les sections moins actives (froide) créant ainsi la corrosion.
Une différente concentration d’oxygène
Dans le domaine de la corrosion, un métal se trouvant dans une concentration d’oxygène plus élevée sera noble (moins actif). Un métal en contact avec une faible concentration d’oxygène est au contraire plus actif. Comme mentionné précédemment, l’activité de corrosion est plus élevée dans une section active d’un métal puisque celui-ci transfère ces électrons au métal noble.
Prenons un conduit d’aqueduc comme exemple. Si une section de la conduite d’aqueduc se trouve à l’air libre et que l’autre section de ce même conduit se trouve enfouie sous terre (faible concentration d’oxygène), il y aura une différence dans la concentration d’oxygène en contact avec l’aqueduc. En raison de cette différence, la portion de l’aqueduc se trouvant sous terre corrodera plus rapidement que si ce même aqueduc n’avait pas de différence dans la concentration d’oxygène.
Plusieurs autres facteurs sont à considérer lors de l’évaluation de l’activité de corrosion tels que le pH, la résistivité ainsi que l’activité microbiologique du sol. Or, ces facteurs ne seront pas considérés dans cet article.
Différence de potentiel entre des métaux
La différence de potentiel (activité électrochimique) entre deux différents métaux est l’une des sources de corrosion la plus connue.
En se référant à la charte galvanique des métaux, il est possible de constater que chaque métal possède un potentiel unique aussi appelé son identité. En reliant deux métaux de potentiels différents, une différence de potentiel est créée engendrant ainsi un courant électrique entre ces métaux. Ce courant est créé par le déplacement des électrons du métal le plus actif au métal le plus passif. Le métal actif agira en tant qu’anode tandis que l’autre agira en tant que cathode.
Ce concept de différence de potentiel est celui utilisé avec les anodes sacrificielles. L’anode, généralement fabriquée à partir de magnésium ou de zinc, a un potentiel plus élevé que le métal auquel il est directement relié. Cette différence de potentiel fera en sorte que le métal le plus actif (l’anode) va transmettre ces électrons pour protéger le métal contre la corrosion et se sacrifiera (corrodera) en contrepartie. Dans ce concept, le métal protégé agit comme cathode, car il reçoit les électrons de l’anode et est protégé contre la corrosion. Ce concept de transfert d’électrons existe en raison du courant créé par la différence de potentiel entre ces deux métaux.
D’autres facteurs peuvent faire en sorte qu’il existe une différence de potentiel entre les métaux. Par exemple, même si nous prenons deux métaux identiques, si l’un d’eux est plus usé que l’autre, il pourrait y avoir une différence qui créera une source de corrosion comme les autres sources de corrosion naturelles mentionnées précédemment.
Le courant vagabond
Tout d’abord, un courant vagabond est un courant errant dans le sol causé par une source externe de courant. Par exemple, le courant vagabond peut provenir d’un câble de courant en fonction coupé se trouvant dans le sol. Étant donné que le courant provenant du câble veut retourner à la source, le courant doit voyager par le sol pour y parvenir.
Les courant vagabonds dans le sol utilisent souvent les aqueducs ainsi que les autres infrastructures métalliques dans le sol puisqu’ils sont conducteurs et permettent de voyager plus efficacement. Donc, lorsqu’un métal permet au courant de voyager plus efficacement, le courant vagabond optera pour ce chemin.
Par contre, lorsque le courant quitte la conduite métallique pour retourner à sa source, une activité de corrosion extrême se créera à cet endroit précis. Cette activité de corrosion provient du fait que le courant voyage dans les métaux par l’intermédiaire des électrons. Alors, quand le courant quitte le métal, les électrons suivent le courant ce qui crée une perte d’électrons (sources de corrosion).
Pour en apprendre davantage sur les sources de corrosion ou la corrosion en général, plusieurs articles sont disponibles sur le site web :