La passivazione è quel fenomeno attraverso il quale un materiale metallico diventa meno sensibile alla corrosione tramite la formazione di uno strato protettivo.
Il ferro si ossida dando luogo alla formazione della ruggine che è un materiale poroso e friabile che tende a staccarsi dalla superficie lasciando scoperte le zone sottostanti.
Queste successivamente vanno incontro a un’ulteriore ossidazione. Vi sono tuttavia metalli come alluminio, titanio, cromo e zinco che tendono a passivarsi spontaneamente.
Formazione di ossidi
Essi infatti reagiscono con l’ossigeno atmosferico e l’acqua dando luogo alla formazione dei rispettivi ossidi:
- Al2O3
- TiO2
- Cr2O3
- ZnO
Diversamente dagli ossidi di ferro sono aderenti, insolubili e poco reattivi.
Lo strato di ossido che si forma sulla superficie dei metalli che vanno incontro ad una passivazione naturale preserva gli strati più interni del metallo dalla corrosione.
Spesso con appositi trattamenti i metalli che non danno passivazione naturale sono passivati. Ad esempio il rame che tende a formare ossido di rame (I) e ossido di rame (II) viene passivato tramite due processi: la passivazione cromica o mediante inibitori della corrosione.
Tipi di passivazione
Nella passivazione cromica la superficie è ricoperta da uno strato di ossido di cromo che protegge il metallo sottostante dall’ossidazione.
Nella passivazione mediante inibitori della corrosione sono utilizzati composti che inducono reazioni parallele o competitive rispetto al processo di corrosione.
L’alluminio dà luogo a una passivazione naturale con formazione di un sottile strato di ossido. Tuttavia sia il metallo che le sue leghe che offrono una piccola protezione rispetto alla corrosione sono sottoposti a un processo noto come anodizzazione. Il materiale ottenuto è detto alluminio anodizzato.
Tramite il processo elettrochimico di ossidazione anodica una corrente fornita da un circuito elettrico viene fatta circolare attraverso una cella di elettrolisi in cui è immerso l’alluminio che funge da anodo.
Gli ioni negativi ottenuti dalla dissociazione dell’ossigeno migrano verso l’anodo formando lo strato di ossido di alluminio.
Un altro materiale che è sottoposto a passivazione è l’acciaio inossidabile.
Nonostante il nome l’acciaio inossidabile, lega ferro carbonio contenente nichel e cromo, sia resistente se messo a contatto con numerose sostanze tende a ossidarsi specie in presenza di aria salmastra ricca di cloruri dando luogo alla formazione di macchie rossastre sintomo di un attacco corrosivo localizzato.
Il processo di passivazione a cui è sottoposto l’acciaio al fine di rimuovere eventuali contaminanti e promuovere la rapida formazione di una pellicola di ossido di cromo.
Si utilizza in genere un bagno acido costituito da acido nitrico o da acido nitrico e bicromato di sodio o da acido citrico.