Newsgroup: it.scienza.chimica
Titolo: Corrosione materiali

Scusate innanzitutto la vaghezza della domanda...
Esiste in chimica un sistema semplice, per es. analizzando alcuni parametri 
termodinamici (che ne so, il delta G o l' entalpia o cose del genere) per 
valutare o anche stimare grossolanamente i rischi di corrosione tra una 
coppia di materiali, per es. una lega ed un sale? 

 coppia di materiali, per es. una lega ed un sale? 
Non esiste un metodo semplice e universale. Per avere una idea sulla 
possibilità termodinamica che la corrosione possa avvenire si possono 
considerare i potenziali redox delle possibili coppie che si ossidano o 
si riducono. Questo però non dà informazioni sulla cinetica, che è 
essenziale.
Si possono avere ad esempio passivazioni, sovratensioni, diffusioni, 
complessazioni che possono cambiare drasticamente la velocità di corrosione.
Sperimentalmente è possibile fare delle misure elettrochimiche molto 
veloci, ad esempio curve di polarizzazione (Tafel plot) che permettono 
di calcolare la densità di corrente di corrosione, direttamente 
correlabile con la velocità di corrosione. Anche questo però funziona 
bene per la corrosione generalizzata, però la corrosione più temibile e 
insidiosa è quella localizzata.
In fin dei conti è essenziale l'esperienza e lo studio dei dati in 
letteratura per fare previsioni attendibili.
-- 
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Romeo Gigli ha scritto:

concordo al 110 % sulle cautele espresse da Vitrol circa un 
possibile uso di soli dat itermodinamici.
Tra l'altro a complicare ulterirmente il quadro CHIMNICO 
spiegato da Vitriol, tieni conto che possono anche influire 
pesantemente altri dettagli difficilmente prevedibili da 
tabelle, tipo fenomeni corrosivi portati da correnti 
galvaniche esterne (ad es. indotte da campi e/m o altri 
potenziali vaganti) e forse gli ancor più insidiosi fenoemni 
di tensocorrosione.
Cioè lo stesso materiale che abbia subito trattamenti 
meccanici o termomeccanici diversi, può corrodersi a 
velocità parecchio diverse se non è stato sottoposto a 
bonifica. Oppure, in una struttura, ci sono spesso regioni 
di concentrazione delle tensioni meccaniche, e spesso le 
corrosioni attaccano li. Non sono nemmeno sempre tanto 
appariscenti dall'esterno (l'alluminio ne è spesso 
soggetto), ma a volte si vedono solo degli "spot", poi 
magari il materiale è ticchiolato internamente.
Sono anche processi poco lineari nel tempo, perché man mano 
che la corrosione riduce la sezione utile portante di un 
dato punto della struttura, la tensione a cui è soggetto 
aumenta (nel senso che gli stessi sforzi di prima sono 
applicati a una sezione ridotta), e questo porta ad 
accelerare la tensocorrosione.
L'unico dato positivo in tutto questo è che con questi 
problemi giocoforza generazioni di chimici industrali ed 
ing. chimici ci si sono quasi certamente dovuti già 
scontrare, per cui un ottimo punto di partenza per risolvere 
un certo problema è trovare com'è già stato risolto in 
precedenze. E' una buona base da cui partire, perché ormai 
ci sono impianti che preparano di tutto, dal fluoro a ClF3, 
ai fluoruri di Xeno, acido nitrico e perclorico, perossidi, 
alogeni .... insomma, non si può mai dire che si sia già 
visto tutto, ma sicuramente si è già visto gran parte delle 
problematiche corrosive.
Al limite resta spazio all'ottimizzazione, nel senso di 
trovare magari soluzioni meno costose delle attuali.
Del tipo che se un tizio scopre un materiale anodico adatto 
ad elettrolisi molto spinte che usa (sparo a CASO !) 
titanio-alluminio-silicio invece che iridio o rodio, beh, ha 
fatto un passo avanti mica da poco.
Cmq, se parli più precisamente quali generi di aggressivi 
pensi di prendere in considerazione, magari qualche 
industriale potrà darti risposte più precise o rimandarti a 
tabelle varie. Forse sul Perry o altri manuali di stampo 
ingegneristico ci sono tabelle x la corrosione.
ciao
Soviet
P.S. ... pensavi mica ai sali fusi ?

Soviet_Mario ha scritto:
CUT
sto diventando miope ... sigh. Semino refusi ortografici 
come le molliche di pollicino !
riciao


"Soviet_Mario" <Sov...@MIR.CCCP> ha scritto nel messaggio
news:49f446bf$0$1111$4faf...@reader2.news.tin.it...

Grazie ad entrambi, innanzitutto.
Sì, pensavo all' uso dei sali fusi nei reattori nucleari (molten salts
reactors), in particolare fluoruri, in riferimento ad un mio vecchio post
(perdonerete l' autoreferenzialità...) che immagino tu abbia letto, lo linko
cmq per tutti gli altri
http://groups.google.it/group/it.scienza.chimica/browse_thread/thread/87b0156648ac897f/89d3d45572e1c026?hl=it&ie=UTF-8&q=reattori+a+sali+fusi#89d3d45572e1c026
Mi aveva stupito quello che aveva affermato alla slide 63 (attenzione, sono
 > 10 MB) :
http://thoriumenergy.blogspot.com/2008/11/joe-bonomettis-tech-talk-at-google.html
" the general rule to ensure that the materials of construction are
compatible (noble) with respect to the salt is that the difference in the
Gibbs free energy of formation between the salt and the container material
should be >20 kcal/(mole ºC) ". Non so quanto vera sia questa affermazione,
e che margini di correttezza abbia
Per inciso, dal punto di vista prettamente chimico, mi ha pure sorpreso
quanto affermato nella slide precedente, ovvero : ".The basic problem in
nuclear fuel is that it is covalently bonded and in a solid form. .If the
fuel were a fluid salt, its ionic bonds would be impervious to radiation
damage and the fluid form would allow easy extraction of fission product
gases, thus permitting unlimited burnup (tasso di bruciamento del
combustibile) "
Ma a parte questo, sono state considerate diverse configurazioni di
materiali, che permettano di superare il limite di 700 °C del Hastelloy N,
una lega al nickel, per es.
http://www.ornl.gov/~webworks/cppr/y2001/pres/119930.pdf
" Liquid silicon infiltrated carbon-carbon composites" (non so onestamente
che siano, nè come si traducano in italiano) e diversi tipi di sali che non
contengano litio (materiale potenzialmente raro e costoso e che produce
trizio per irraggiamento neutronico, anche se arricchito nell' isotopo 7) o
berillio (tossico e di nuovo potenzialmente raro e costoso) - per quanto
poco se ne usino. Diversi altri sali sono stati suggeriti, per es.
http://www.geocities.com/rmoir2003/3mlt_tps.htm
o vedi tabella nella pagina di wikipedia
http://en.wikipedia.org/wiki/Molten_salt_reactor
per es. NaF-ZrF4 (59.5-40.5), KF-ZrF4 (58-42), RbF-ZrF4 (58-42), ecc....
Per quanto capisco che la questione è molto più complessa di così, sarebbe
interessante capire se a differenza della coppia Hastelloy-Flibe, per
questi materiali ci sono limiti di compatibilità/corrosione (un aumento
delle temperature ha pure il vantaggio indiretto di aumentare la solubilità
del combustibile nel sale); per cui ben lieto se potrete perde un pò del 
vostro tempo nel trattare la questione