Cosa si intende per corrosione dei metalli?
La corrosione è un processo chimico o elettrochimico che porta al deterioramento progressivo dei metalli a causa dell’interazione con l’ambiente. Quando un metallo viene esposto a ossigeno, umidità o agenti aggressivi come sali e acidi, tende a formare composti stabili come ossidi, che ne compromettono le caratteristiche meccaniche. La conseguenza più nota di questo fenomeno è la ruggine, visibile soprattutto sul ferro e sull’acciaio al carbonio.
La corrosione metalli può manifestarsi in diversi modi. La corrosione uniforme coinvolge tutta la superficie del metallo in modo omogeneo, mentre quella localizzata colpisce solo alcune aree, dando origine a pitting, criccature o intergranularità. Esiste poi la corrosione galvanica, che si verifica quando due metalli diversi sono a contatto e si trovano immersi in un elettrolita. In questo caso, uno dei due materiali si comporta da anodo e si corrode più rapidamente.
A livello globale, la corrosione è responsabile di perdite economiche ingenti. Secondo il report della NACE International, si stima che il costo della corrosione sia pari al 3-4% del PIL mondiale. Per questo motivo, comprendere il meccanismo di questo processo e trovare soluzioni efficaci è fondamentale in ogni settore industriale.
In molti casi, infatti, l’azione corrosiva compromette anche la funzionalità e la sicurezza delle strutture, come accade nelle infrastrutture metalliche, negli impianti chimici, nei veicoli e nei macchinari.
Contrastare la corrosione metalli richiede un approccio preventivo: dalla scelta dei materiali più adatti all’applicazione di rivestimenti specifici, fino alla progettazione e alla manutenzione attenta degli impianti. Nei prossimi capitoli analizzeremo le cause principali, i materiali più sensibili o resistenti alla corrosione, le tecniche di protezione più efficaci e i contesti in cui la prevenzione è fondamentale.
Perché avviene la corrosione: cause e condizioni
Capire perché la corrosione metalli avviene significa comprendere i fattori che innescano e accelerano il processo. Alla base c’è una reazione di ossidoriduzione: il metallo perde elettroni (ossidazione), che vengono acquisiti da un altro elemento, spesso l’ossigeno disciolto nell’acqua (riduzione). Questa semplice reazione può manifestarsi in modi molto diversi a seconda del contesto.
L’umidità è uno dei principali responsabili. In presenza di acqua, anche sotto forma di condensa, si crea un ambiente elettrolitico che favorisce lo scambio di elettroni. L’acciaio o il ferro, ad esempio, inizia a formare idrossido di ferro, che si trasforma in ruggine. Quando l’ambiente è salino o acido, la velocità del processo aumenta drasticamente.
Anche la temperatura e la presenza di inquinanti atmosferici come anidride solforosa, ossidi di azoto o cloruri contribuiscono alla corrosione. In ambienti industriali o urbani, dove questi composti sono presenti in grande quantità, i metalli sono sottoposti a un deterioramento più rapido e localizzato.
Un altro fattore critico è la combinazione di metalli diversi in uno stesso impianto. Questo può causare corrosione galvanica, un processo elettrochimico che porta alla dissoluzione del metallo meno nobile. Anche piccoli dettagli di progettazione possono contribuire: spigoli vivi, zone non ventilate o fessure possono favorire la corrosione localizzata.
I metalli più soggetti alla corrosione e quelli più resistenti
Non tutti i metalli reagiscono allo stesso modo quando esposti all’umidità, all’aria o agli agenti chimici. Alcuni materiali, per composizione e struttura, sono naturalmente più stabili e duraturi, mentre altri richiedono protezioni aggiuntive. In questa distinzione rientra anche la scelta tra metalli puri e leghe.
Il ferro e l’acciaio al carbonio sono tra i più vulnerabili alla corrosione. In presenza di ossigeno e acqua, la superficie metallica inizia rapidamente a ossidarsi, formando idrossidi che si trasformano in ruggine. Questi materiali, se non trattati, vanno incontro a un degrado progressivo e inevitabile.
Esistono tuttavia metalli più resistenti. L’acciaio inossidabile, ad esempio, contiene cromo, un elemento che forma uno strato passivante sulla superficie, capace di isolare il metallo dall’ambiente esterno. Le leghe di nichel, rame e titanio mostrano una buona resistenza in ambienti aggressivi, come quelli chimici o marini.
Anche l’alluminio è interessante: pur essendo reattivo, si ricopre spontaneamente di uno strato di ossido compatto che ne blocca l’ulteriore ossidazione. Tuttavia, in ambienti particolarmente acidi o alcalini, anche l’alluminio necessita di trattamenti protettivi.
Come prevenire la corrosione: soluzioni e trattamenti
La corrosione metalli può essere rallentata o evitata adottando soluzioni preventive efficaci. Intervenire in fase di progettazione, scegliere i materiali più adatti e utilizzare trattamenti adeguati permette di prolungare la durata di strutture e componenti metallici.
Una delle strategie più comuni consiste nell’applicazione di rivestimenti protettivi, che isolano la superficie metallica dall’ambiente. Questi possono essere di tipo organico, come le vernici epossidiche, o inorganico, come la zincatura a caldo, che riveste l’acciaio con uno strato di zinco. Altri trattamenti includono anodizzazione, cromatura, fosfatazione o l’uso di ceramiche tecniche.
Si può anche optare per la progettazione intelligente, che riduce i punti critici dove può accumularsi l’umidità o formarsi condensa. Evitare fessure, favorire la ventilazione e semplificare la geometria delle parti aiuta a prevenire la corrosione localizzata.
Non dimentichiamo la manutenzione programmata. Pulizia periodica, ispezioni visive, controllo dello stato dei rivestimenti e trattamento delle prime forme di ossidazione impediscono che il danno si estenda. In alcuni casi, si ricorre anche all’impiego di inibitori di corrosione, sostanze chimiche che rallentano il processo quando aggiunte a fluidi o ambienti chiusi.
Per un esempio concreto sull’acciaio, ti rimandiamo al nostro articolo di approfondimento: L’acciaio arrugginisce?, che analizza i fattori che rendono questo materiale più o meno vulnerabile.
Dove serve prevenire la corrosione: esempi pratici
In molti settori industriali e civili, prevenire la corrosione dei metalli è una necessità quotidiana. Le conseguenze di una protezione insufficiente, oltre ad impattare economicamente, possono compromettere anche la sicurezza delle persone.
Nell’edilizia, ad esempio, le armature in acciaio all’interno del cemento armato possono corrodersi se l’umidità penetra nel calcestruzzo. Questo indebolisce la struttura e aumenta il rischio di cedimenti. Per evitare ciò, si utilizzano acciai zincati, vernici protettive o calcestruzzi additivati.
Nel settore navale, l’esposizione continua all’acqua salata rende fondamentale l’utilizzo di materiali resistenti e trattamenti specifici. La corrosione non riguarda solo lo scafo delle imbarcazioni, ma anche le strutture portuali, i serbatoi e gli impianti di pompaggio.
Anche l’automotive ha affrontato il problema adottando vernici multistrato, zincatura delle carrozzerie e leghe speciali per parti soggette a pioggia, fango e salsedine. Nei paesi nordici, la protezione contro la corrosione rappresenta un requisito imprescindibile per la durata dei veicoli.
Nel campo della lavorazione industriale, i componenti metallici di impianti e macchinari devono resistere a prodotti chimici, temperature elevate e cicli continui. La scelta dei materiali e delle finiture superficiali incide in modo diretto sull’efficienza e sulla longevità delle attrezzature.
Infine, l’arredo urbano, l’illuminazione pubblica e le infrastrutture viarie richiedono metalli trattati, altrimenti l’esposizione agli agenti atmosferici porterebbe a un degrado visibile in pochi anni. Proteggere significa preservare valore, funzionalità e sicurezza nel tempo.