La corrosione galvanica si verifica quando due metalli diversi hanno un contatto fisico o elettrico in presenza di un elettrolita.
Reazioni
Ciascuno ione metallico ha un suo potenziale normale di riduzione relativo alla semireazione:
Men+ + n e– ⇄ Me
che indica la tendenza di uno ione metallico ad acquistare elettroni. Ad esempio lo ione cadmio si riduce secondo la semireazione:
Cd2+ + 2 e– ⇄ Cd
e il suo potenziale di riduzione relativo alla semireazione è pari a – 0.40 V, mentre lo ione rame che si riduce secondo la semireazione:
Cu2+ + 2 e– ⇄ Cu
con un potenziale di riduzione di + 0.34 V.
Potenziali di riduzione
Dal confronto dei valori di tali potenziali si comprende che lo ione rame tende ad acquistare elettroni mentre lo ione cadmio tende a cederli. Si può quindi costruire una serie galvanica in cui i vari metalli sono posizionati sulla base della loro tendenza a corrodersi e quindi a perdere elettroni e diventare ioni positivi.
Come si può vedere dalla figura alcuni metalli come l'oro e l'argento non tendono a corrodersi. Infatti con essi sono realizzati gioielli che non tendono ad alterarsi anche se si trovano a contatto con la pelle. Tuttavia, tali metalli hanno prezzi proibitivi e non possono trovare utilizzo nella fabbricazione di pezzi metallici usati per gli scopi più svariati.
Altri metalli, viceversa, quali il magnesio e lo zinco si mostrano particolarmente reattivi e hanno un'alta tendenza alla corrosione; essi non possono essere pertanto impiegati nella fabbricazione di pezzi metallici ma quali metalli sacrificali.
Pertanto i metalli usati nelle tubazioni, reattori ecc. si trovano, di norma, a metà della serie galvanica. La distanza di due metalli nella serie galvanica influenza la probabilità di corrosione galvanica quando due metalli si trovano a contatto l'uno con l'altro.
Se, ad esempio, un tubo in acciaio si trova in contatto con l'alluminio vi è un basso rischio di corrosione in quanto acciaio e alluminio si trovano vicini nella serie galvanica mentre se un raccordo in acciaio inox viene utilizzato su un tubo di ferro allora la probabilità di corrosione è alta.
Quando avviene la corrosione galvanica il metallo più attivo funge da anodo mentre quello più nobile funge da catodo: tra loro si crea una differenza di potenziale ovvero gli elettroni migrano dal metallo a potenziale minore (meno nobile) che fa da anodo e si ossida, al metallo a potenziale maggiore (più nobile) che fa da catodo inerte ovvero non si ossida né si riduce mentre l'ossidante è l'ossigeno presente nell'acqua.
Mettendo quindi a contatto un metallo più nobile con un altro meno nobile si verifica l'ossidazione del metallo meno nobile e tale ossidazione sarà localizzata nella zona di contatto tra i due metalli.
