La corrosione galvanica è un processo chimico che è ben compreso
La corrosione galvanica può verificarsi solo quando due metalli elettrochimicamente diversi sono vicini l'uno all'altro e anche immersi in un liquido elettrolitico (come l'acqua salata).
Quando ciò accade, i metalli e l'elettrolita creano una cella galvanica. La cella ha l'effetto di corrodere un metallo a scapito dell'altro.
Nel caso dell'Allarme, il ferro era corroso a spese del rame. Appena due anni dopo aver attaccato i fogli di rame, i chiodi di ferro usati per tenere il rame sulla parte inferiore della nave erano già gravemente corrosi, causando la caduta dei fogli di rame.
Come funziona la corrosione galvanica
I metalli e le leghe metalliche posseggono diversi potenziali di elettrodi. I potenziali degli elettrodi sono una misura relativa della tendenza di un metallo a diventare attivo in un dato elettrolito. Più un metallo è attivo o meno nobile, più è probabile che si formi un anodo (elettrodo con carica positiva) in un ambiente elettrolitico. Il metallo meno attivo o più nobile è, più è probabile che formi un catodo (elettrodo con carica negativa) quando si trova nello stesso ambiente.
L'elettrolita funge da condotto per la migrazione di ioni, spostando ioni metallici dall'anodo al catodo. Il metallo anodico, di conseguenza, si corrode più rapidamente di quanto sarebbe altrimenti, mentre il metallo del catodo si corrode più lentamente e, in alcuni casi, potrebbe non corrodersi affatto.
Nel caso di Allarme , il metallo di maggiore nobiltà (rame) fungeva da catodo, mentre il ferro minore nobile fungeva da anodo.
Gli ioni di ferro vennero persi a scapito del rame, con il conseguente rapido deterioramento delle unghie.
Come proteggersi dalla corrosione galvanica
Con la nostra attuale conoscenza della corrosione galvanica, le navi con scafo metallico sono ora dotate di "anodi sacrificali", che non svolgono alcun ruolo diretto nel funzionamento della nave, ma servono a proteggere i componenti strutturali della nave. Gli anodi sacrificali sono spesso fatti di zinco e magnesio , metalli con potenziali elettrodi molto bassi. Poiché gli anodi sacrificali si corrodono e si deteriorano, devono essere sostituiti.
Per capire quale metallo diventerà un anodo e che agirà come un catodo negli ambienti elettrolitici, dobbiamo capire la nobiltà dei metalli o il potenziale dell'elettrodo. Questo è generalmente misurato rispetto allo Standard Calomel Electrode (SCE).
Nella tabella seguente è riportato un elenco di metalli, disposti in base al potenziale dell'elettrodo (nobiltà) nel flusso dell'acqua di mare.
Va anche sottolineato che la corrosione galvanica non si verifica solo in acqua. Le celle galvaniche possono formarsi in qualsiasi elettrolito, inclusi aria umida o terreno e ambienti chimici.
Serie galvanica in acqua di mare scorrente
| Elettrodo di stato costante | Potenziale materiale, volt (Half-Cell di Calomel saturo) |
| Grafite | 0,25 |
| Platino | 0,15 |
| Zirconio | -0.04 |
| Acciaio inossidabile 316 (passivo) | -0.05 |
| Acciaio inossidabile 304 (passivo) | -0.08 |
| Monel 400 | -0.08 |
| Hastelloy C | -0.08 |
| Titanio | -0.1 |
| Argento | -0.13 |
| Tipo 410 Stainless Steel (Passive) | -0.15 |
| Acciaio inossidabile tipo 316 (attivo) | -0.18 |
| Nichel | -0.2 |
| Tipo 430 Stainless Steel (Passive) | -0.22 |
| Lega di rame 715 (cupro-nichel 70-30) | -0.25 |
| Lega di rame 706 (90-10 cupro-nichel) | -0.28 |
| Copper Alloy 443 (Admiralty Brass) | -0.29 |
| G Bronzo | -0.31 |
| Lega di rame 687 (ottone di alluminio) | -0.32 |
| Rame | -0.36 |
| Alloy 464 (Naval Rolled Brass) | -0.4 |
| Tipo 410 Acciaio inossidabile (attivo) | -0.52 |
| Tipo 304 acciaio inossidabile (attivo) | -0.53 |
| Tipo 430 Acciaio inossidabile (attivo) | -0.57 |
| Acciaio al carbonio | -0,61 |
| Ghisa | -0,61 |
| Alluminio 3003-H | -0.79 |
| Zinco | -1,03 |
Fonte: Manuale ASM, vol. 13, corrosione di titanio e leghe di titanio, p. 675.