Qu’est-ce que la rouille ?
La rouille, communément appelée oxydation, se produit lorsque le fer ou les alliages métalliques qui contiennent du fer, comme l’acier, sont exposés à l’oxygène et à l’eau pendant une longue période.
La rouille se forme lorsque le fer subit le processus d’oxydation, mais toutes les oxydations ne forment pas de la rouille. Comme indiqué précédemment, seul le fer ou les alliages qui contiennent du fer peuvent rouiller, mais d’autres métaux peuvent se corroder de la même manière.
Qu’est-ce que la corrosion ?
La corrosion se produit lorsqu’un élément qui perd facilement ses électrons (comme certains métaux) se combine avec un élément qui absorbe des électrons supplémentaires (l’oxygène), puis entre en contact avec une solution électrolytique (l’eau). Le travail de l’eau dans le processus de corrosion est d’accélérer le flux d’électrons du métal vers l’oxygène.
Ce processus est appelé une réaction d’oxydoréduction et il s’agit en fait de deux processus chimiques qui se produisent en même temps : la réduction et l’oxydation.
Qu’est-ce que la réduction ?
La réduction est le nom de la réaction chimique qui se produit lorsqu’une molécule gagne un électron. C’est le rôle de l’oxygène dans la corrosion des métaux.
Qu’est-ce que l’oxydation ?
L’oxydation est le contraire de la réduction et c’est le nom de la réaction chimique qui se produit lorsqu’une molécule perd un électron. C’est le rôle du métal dans la corrosion du métal. La rouille et la patine (couleur verte bizarre) du cuivre sont les résultats visibles des métaux qui perdent leurs électrons à l’air.
Le cuivre, le fer et l’aluminium rouillent-ils ?
Techniquement, seuls le fer et les alliages qui contiennent du fer peuvent rouiller. D’autres métaux, y compris les métaux précieux comme l’or et l’argent, peuvent se corroder de la même manière.
Ce qui distingue certains métaux, c’est la durée qu’il leur faut pour commencer à rouiller ou à se corroder.
Voici quelques-uns des métaux les plus courants et leur résistance à la rouille et à la corrosion.
Le cuivre rouille-t-il ?
Le cuivre ne rouille pas, mais il se corrode. Le cuivre est naturellement brun et prend une teinte de vert vif lorsqu’il se corrode. Bien que certains considèrent que la réaction du cuivre est un ternissement plutôt qu’une oxydation, le métal subit tout de même un processus de » rouille » similaire.
Dans un environnement naturel, le cuivre est extrêmement réticent à se corroder. Le type de corrosion qui finit par briser les canalisations d’eau potable en cuivre est appelé corrosion par érosion et il ne se produit qu’en raison de l’exposition à une eau courante et turbulente pendant une longue période.
Communément observée sur les vieux centimes, la fameuse et magnifique « patine » verte peut en fait prendre jusqu’à 20 ans pour se former complètement.
C’est l’un des rares métaux directement utilisables dans la nature, par opposition à l’extraction d’un minerai (bien qu’il puisse être créé d’autres manières). Cela, et le fait que le cuivre est très doux et facile à travailler, l’a conduit à être l’un des premiers métaux avec lesquels les gens ont travaillé dans l’histoire de l’humanité.
En fait, le cuivre était tellement important que nous avons en fait une période de l’histoire appelée l’âge du cuivre.
Le cuivre est très conducteur de chaleur et d’électricité, il est couramment utilisé dans les câblages électriques pour cette raison.
Il est également très bas dans la série de réactivité, un outil en chimie qui est une progression des métaux disposés de la plus haute à la plus basse réactivité aux acides, à l’eau, à l’extraction des métaux de leurs minerais et à d’autres réactions. En raison de sa faible réactivité, un alliage spécifique de cuivre (90 % de cuivre et 10 % de nickel) est utilisé pour les pièces des bateaux qui seront exposés à l’eau de mer, ou comme tuyaux pour transporter l’eau potable. Si vous regardez autour de votre maison ou de votre immeuble, vous remarquerez que beaucoup de vos appareils utilisent des tuyaux en cuivre pour faire entrer ou sortir l’eau.
Selon le ministère américain du logement et du développement urbain, un tuyau d’eau en cuivre moyen devrait durer de 50 à 70 ans.
Le fer rouille-t-il ?
Oui. Rappelez-vous que, techniquement, seuls le fer et les alliages qui contiennent du fer peuvent rouiller.
Par rapport à la corrosion des autres métaux, le fer rouille relativement vite, surtout s’il est exposé à l’eau et à l’oxygène. En fait, lorsque le fer est exposé à l’eau et à l’oxygène, il peut commencer à rouiller en quelques heures.
Le fer rouille également rapidement s’il est exposé à des températures élevées. Les températures extrêmes peuvent modifier la composition chimique du métal, ce qui le rend extrêmement enclin à se recombiner avec l’oxygène présent dans l’environnement.
L’aluminium rouille-t-il ?
L’aluminium est l’un des métaux les plus utilisés sur la planète, et il est sans doute le plus célèbre pour ne pas rouiller. L’aluminium ne rouille pas, seule l’oxydation spécifique du fer est appelée rouille et il n’y a pas de fer utilisé lors de la création de l’aluminium. Cependant, comme tous les métaux, l’aluminium est sensible à la corrosion.
L’aluminium est fabriqué en 3 étapes :
Étape 1. L’exploitation minière
Étape 2. Traitement
Étape 3. Réduction électrolytique (qui crée l’aluminium proprement dit)
L’aluminium provient d’un minéral appelé bauxite. La bauxite se trouve le plus souvent dans des endroits subtropicaux comme l’Afrique, les Antilles, l’Amérique du Sud et l’Australie – bien qu’il existe quelques petits gisements dans d’autres endroits comme l’Europe. L’Australie est le plus grand producteur de bauxite, fournissant environ 23% de la production mondiale.
Cette bauxite est ensuite transformée en oxyde d’aluminium, qui consiste juste en des atomes d’aluminium et d’oxygène liés ensemble.
L’oxyde d’aluminium est ensuite traversé par un courant électrique, qui sépare les différents composants les uns des autres. Des bulles d’oxygène se forment à une extrémité, et des gouttelettes d’aluminium pur fondu se rassemblent à l’autre extrémité.
Environ 4 à 5 tonnes de bauxite sont transformées en 2 tonnes d’oxyde d’aluminium, ce qui crée 1 tonne d’aluminium pur.
L’aluminium se corrode beaucoup plus lentement que d’autres métaux comme le fer. Selon Stanford, la raison pour laquelle l’aluminium ne se corrode pas aussi facilement que les autres métaux est due à la réaction spéciale qu’il a avec l’eau.
Normalement, lorsque l’eau entre en contact avec le métal, elle encourage le métal à céder ses électrons encore plus rapidement à l’oxygène qui l’entoure.
L’aluminium a cependant une réaction spéciale à l’eau. Lorsque l’eau touche l’aluminium, les atomes d’aluminium et d’oxygène (contenus dans le métal – pas l’oxygène de l’air qui l’entoure) s’éloignent l’un de l’autre.
Ils vont se retrouver presque 50 % plus éloignés l’un de l’autre que là où ils ont commencé. Cette réaction d’éloignement modifie la structure moléculaire de l’aluminium juste assez pour qu’il devienne chimiquement inerte, ce qui signifie qu’il ne se corrode pas aussi facilement.
Comment empêcher les métaux de rouiller
La rouille est une réaction chimique naturelle. Malgré le fait que certains métaux rouillent plus rapidement que d’autres, cela ne doit pas vous dissuader d’utiliser ces métaux pour certaines utilisations. Il existe de nombreuses façons d’empêcher vos métaux de rouiller, comme les peintures et revêtements pour métaux, les barrières sacrificielles, les films barrières ainsi que de nombreuses solutions antirouille et l’étamage. Chaque méthode utilise des composés et des matériaux différents pour créer une barrière protectrice entre le métal et les éléments qui provoquent la rouille et la corrosion.
Découvrez ici quels sont les métaux qui NE ROUILLENT PAS.
Pour plus d’informations sur la prévention de la rouille, consultez nos blogs : Comment empêcher l’acier et le fer de rouiller et Solutions antirouille pour vos produits en acier inoxydable
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