Il processo di passivazione è un meccanismo di difesa dei metalli contro la corrosione che avviene attraverso la creazione di uno strato superficiale protettivo. Uno dei più noti esempi di reazione chimica sfavorevole ai metalli è quella che avviene nel ferro, il quale, quando si ossida, produce ruggine che, essendo friabile e porosa, si separa facilmente dalla superficie esponendo il metallo a ulteriori danni corrosivi.
A contrasto, esistono metalli come alluminio, titanio, cromo e zinco, che spontaneamente formano una barriera protettiva.
Creazione dello Strato Protettivo Attraverso Ossidi
Questi metalli producono ossidi in seguito all’interazione con ossigeno e umidità ambientale. Per esempio:
- Ossido di alluminio (Al2O3)
- Diossido di titanio (TiO2)
- Ossido di cromo (Cr2O3)
- Ossido di zinco (ZnO)
A differenza dell’ossido di ferro, questi strati sono fermi, non solubili e meno reattivi, agendo quindi come ottimi agenti protettivi contro la corrosione.
Per alcuni metalli che non beneficiano della passivazione spontanea, vengono utilizzate tecniche come la passivazione cromica. Il rame, ad esempio, viene trattato per inibire la formazione di ossido di rame (I) e ossido di rame (II), attraverso processi mirati o con l’uso di inibitori della corrosione.
Metodi e Tecniche di Passivazione
Nella passivazione cromica, è lo strato di ossido di cromo a fornire la difesa. Gli inibitori della corrosione, invece, generano reazioni secondarie che impediscono il processo corrosivo primario.
Parlando di alluminio, esso sì passiva naturalmente, ma spesso viene sottoposto ad anodizzazione per migliorare la sua protezione. Questo trattamento elettrochimico necessita di una cella di elettrolisi, all’interno della quale l’alluminio funge da anodo. Il risultato è un resistente strato di ossido di alluminio, conosciuto come alluminio anodizzato.
Un’altra lega che viene comunemente passivata è l’acciaio inossidabile. Nonostante il nome, l’acciaio inossidabile può incorrere in forme di corrosione se esposto a ambienti aggressivi, come l’aria salmastra. Per migliorarne la resistenza, si attua la passivazione che, oltre a rimuovere impurità, favorisce la formazione rapida di una pellicola protettiva di ossido di cromo, solitamente attraverso l’impiego di un bagno acido.
Concludendo, l’efficacia della passivazione nel preservare i metalli dall’erosione provocata da agenti esterni è un argomento di grande rilevanza nel campo della protezione dei materiali, e su di esso si basano numerosi processi industriali volti a prolungare la vita utile dei prodotti metallici.