APPLICATION À LA CORROSION DES MÉTAUX EN PRÉSENCE D’EAU
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b) Protection anodique
Elle concerne les métaux passivables. Le métal est ici porté à un potentiel suffisamment positif pour avoir formation de la couche protectrice. C’est le cas de l’aluminium anodisé utilisé dans la fabrication des volets roulants.
3.4 Protection par anode sacrificielle
L’idée est d’associer le métal à protéger à un métal plus réducteur qui s’oxyde à la
place du métal à protéger. Nous illustrerons le principe dans le cas du fer protégé
par le zinc ou le magnésium. Un morceau de fer plongé dans un milieu acide aqueux
est siège d’une réaction d’oxydation (il devient du fer(II)) et on observe à la surface
du métal un dégagement de dihydrogène. Ceci s’explique au niveau microscopique
par la formation d’anodes locales (le métal s’oxyde) et de cathodes locales. Certains
sites du métal se comportent comme des anodes et le métal y est oxydé. Les électrons
émis lors de l’oxydation circulent dans le métal et atteignent un site cathodique où
des protons proviennent de la solution pour y être réduits.
La figure 9.10 rend compte de ce mécanisme. Si on met en contact le métal à protéger
avec un métal plus réducteur, la réaction d’oxydation a lieu à la surface du métal le
plus réducteur (le zinc ou le magnésium). Pour expliquer le fonctionnement complet
de la pile, il faut disposer des courbes intensité/potentiel de la réduction des ions
oxonium sur les métaux zinc et fer. Pour cela on se reportera à la figure 9.11.
Métal
Cathode locale
Anode locale
Fe 2+
2e -
2 H +
H 2
Figure 9.10 – Oxydation du métal et réduction des ions oxonium à la surface du métal
Le potentiel pris par une électrode siège de deux réactions d’oxydoréduction est appelé potentiel mixte. Ce potentiel est unique et il est tel que la somme algébrique des
courants d’oxydation et de réduction la traversant est égale à zéro.
Dans le cas du fer seul, le potentiel mixte est E M et il y a réduction des ions oxonium
à la surface du fer.
Dans le cas du zinc en contact avec le fer, le potentiel mixte devient E
M , plus négatif
que le précédent. Les courants d’oxydation et de réduction sont plus élevés que dans
le cas précédent mais le fer n’est plus oxydé à ce potentiel. L’hydrogène se dégage sur
le fer (ce qui peut le fragiliser). On constate que ce principe est celui de la protection
cathodique déjà évoquée avec comme inconvénient le dégagement de dihydrogène
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b) Protection anodique
Elle concerne les métaux passivables. Le métal est ici porté à un potentiel suffisamment positif pour avoir formation de la couche protectrice. C’est le cas de l’aluminium anodisé utilisé dans la fabrication des volets roulants.
3.4 Protection par anode sacrificielle
L’idée est d’associer le métal à protéger à un métal plus réducteur qui s’oxyde à la
place du métal à protéger. Nous illustrerons le principe dans le cas du fer protégé
par le zinc ou le magnésium. Un morceau de fer plongé dans un milieu acide aqueux
est siège d’une réaction d’oxydation (il devient du fer(II)) et on observe à la surface
du métal un dégagement de dihydrogène. Ceci s’explique au niveau microscopique
par la formation d’anodes locales (le métal s’oxyde) et de cathodes locales. Certains
sites du métal se comportent comme des anodes et le métal y est oxydé. Les électrons
émis lors de l’oxydation circulent dans le métal et atteignent un site cathodique où
des protons proviennent de la solution pour y être réduits.
La figure 9.10 rend compte de ce mécanisme. Si on met en contact le métal à protéger
avec un métal plus réducteur, la réaction d’oxydation a lieu à la surface du métal le
plus réducteur (le zinc ou le magnésium). Pour expliquer le fonctionnement complet
de la pile, il faut disposer des courbes intensité/potentiel de la réduction des ions
oxonium sur les métaux zinc et fer. Pour cela on se reportera à la figure 9.11.
Métal
Cathode locale
Anode locale
Fe 2+
2e -
2 H +
H 2
Figure 9.10 – Oxydation du métal et réduction des ions oxonium à la surface du métal
Le potentiel pris par une électrode siège de deux réactions d’oxydoréduction est appelé potentiel mixte. Ce potentiel est unique et il est tel que la somme algébrique des
courants d’oxydation et de réduction la traversant est égale à zéro.
Dans le cas du fer seul, le potentiel mixte est E M et il y a réduction des ions oxonium
à la surface du fer.
Dans le cas du zinc en contact avec le fer, le potentiel mixte devient E
M , plus négatif
que le précédent. Les courants d’oxydation et de réduction sont plus élevés que dans
le cas précédent mais le fer n’est plus oxydé à ce potentiel. L’hydrogène se dégage sur
le fer (ce qui peut le fragiliser). On constate que ce principe est celui de la protection
cathodique déjà évoquée avec comme inconvénient le dégagement de dihydrogène