Di Claire Gillespie | Aggiornato il 24 marzo 2022
L'ossido di ferro, comunemente chiamato ruggine, è un composto bruno-rossastro che si forma quando il ferro reagisce con l'ossigeno in presenza di acqua o umidità. Quando sono presenti ioni cloruro, come nell'acqua salata, si verifica la stessa reazione, ma il processo accelera in modo significativo.
La ruggine è una forma di corrosione guidata dal trasferimento di elettroni. L'acqua salata, essendo un elettrolita migliore, accelera questo trasferimento, quindi il ferro si corrode più velocemente che nell'acqua dolce.
Non tutti i metalli “arrugginiscono”. L'alluminio, ad esempio, sviluppa un sottile strato protettivo di ossido che lo protegge dall'umidità e dall'ossigeno. Il ferro, d'altro canto, è privo di tale barriera, quindi forma facilmente ossido di ferro idrato se esposto all'acqua e all'aria.
La corrosione inizia quando gli atomi di ferro perdono elettroni (ossidazione) mentre gli atomi di ossigeno acquistano elettroni (riduzione). Gli ioni ferrosi (Fe²⁺) e ferrici (Fe³⁺) risultanti reagiscono con l'acqua per produrre idrossidi di ferro, che perdono gradualmente acqua per formare ossidi di ferro, noti collettivamente come ruggine. Man mano che la ruggine si sfalda, viene esposto nuovo ferro, perpetuando il ciclo.
L’acqua salata è un elettrolita superiore perché contiene ioni disciolti che facilitano il flusso di elettroni. In una cella elettrochimica, ciò significa che le reazioni anodica (ferro) e catodica (riduzione dell'ossigeno) avvengono più facilmente. Di conseguenza, il ferro si corrode ad una velocità fino a 10-15 volte più veloce nell’acqua di mare che in quella dolce. Anche una breve esposizione alla nebbia salina o all'umidità elevata può simulare questo effetto sulle strutture metalliche.
Le strategie di protezione includono:
Questi metodi sono ampiamente approvati da standard di settore come ASTM G1 (Standard Practice for Corrosion Testing) e NACE SP 0101 (Corrosion Prevention of Structural Steel).
