Dove sono iniziate la scienza della corrosione e la protezione catodica

Non lontano da Piccadilly Circus, nel West End di Londra, si erge l'imponente edificio della Royal Institution, inaugurato nel 1799 per il progresso della scienza. In questo edificio, due dei più eminenti scienziati del XIX secolo diedero contributi significativi alla scienza e alla tecnologia della corrosione, compreso il lavoro sui fondamenti della corrosione galvanica, la scoperta della protezione catodica (CP) e la creazione della terminologia per le reazioni di corrosione ancora in uso. utilizzare oggi.

Fin dall’inizio la Royal Institution ritenne importante raggiungere il grande pubblico per mostrare l’importanza della scienza in tutte le opere della vita. Nel 1801 impiegò il giovane chimico Humphry Davy (1778-1829) per mettere in scena divertenti e spettacolari dimostrazioni scientifiche in conferenze pubbliche. Questi divennero uno degli eventi più popolari a Londra e Albemarle Street divenne la sua prima strada a senso unico. Davy fondò anche un laboratorio per la ricerca scientifica e ricevette il cavalierato per la sua invenzione della lampada di sicurezza per minatori. Ma meno conosciute furono le sue ricerche nel campo dell'elettrochimica. Dopo la scoperta della batteria elettrica da parte di Volta in Italia alla fine del 1790, Davy iniziò a costruire la batteria più grande del mondo a quel tempo con 2.000 paia di piastre. Usandolo, riuscì a isolare per la prima volta elementi come sodio, potassio, calcio e altri elementi reattivi. Dimostrò che esiste una relazione tra reattività chimica ed elettricità e produsse quella che probabilmente è la prima serie galvanica, che descrisse come "le diverse sostanze sono disposte secondo l'ordine dei loro poteri galvanici conosciuti, [e] mostreranno [sic] quanto gli agenti chimici siano intimamente legati alla produzione del galvanismo."

Davy riconobbe l'importanza dei metalli diversi nel comportamento alla corrosione: "I chiodi di ferro si consumano presto quando vengono usati per attaccare fogli di rame alle navi e i perni di ferro impiegati per attaccare il piombo ai tetti degli edifici arrugginiscono con grande rapidità, il che è dovuto all'aumento delle operazioni chimiche l'energia elettrica del contatto." Gli è stato chiesto di osservare la corrosione del rivestimento in rame utilizzato per impedire ai vermi di attaccare gli scafi delle navi da guerra in legno. Nel 1824, Davy scoprì che l'applicazione di "protettori" di ferro o zinco preveniva la corrosione del rame, aprendo la strada alla CP. Sfortunatamente, questa importante scoperta fu un fallimento pratico perché il rame deve corrodersi per prevenire la formazione di crescita marina. Ma Davy può essere considerato il padre della CP e un importante pioniere nella comprensione della corrosione.

Il successore di Davy alla Royal Institution divenne uno scienziato ancora più famoso. Michael Faraday (1791-1868) è giustamente ricordato per le sue scoperte sull'elettromagnetismo che portarono allo sviluppo del motore elettrico e del generatore elettrico. Ma Faraday svolse anche lavori nel campo dell'elettrochimica, inizialmente come assistente di Sir Humphry Davy. La sua scoperta più importante in questo settore furono le sue omonime leggi dell'elettrolisi, che mostrarono la relazione tra corrente e quantità di metallo corroso. È ironico che la formula matematica più utile nella scienza della corrosione sia stata scoperta da Faraday, poiché aveva lasciato la scuola all'età di 12 anni ed era sempre consapevole della sua mancanza di abilità matematica. Ha dato altri contributi. Dopo aver discusso con l'eclettico William Whewell di Cambridge, coniò la nomenclatura dell'elettrochimica con cui abbiamo familiarità oggi (elettrodo, anodo, catodo, ione, anione, catione, elettrolisi ed elettrolita). Nel 1836 effettuò esperimenti sulla passività del ferro, notando che il ferro posto nell'acido nitrico concentrato (HNO3) non si corrodeva mentre si osservava una rapida dissoluzione nell'HNO3 diluito. Probabilmente è anche il primo a suggerire l'uso combinato di rivestimenti protettivi e CP per strutture marine, tecnica oggi ampiamente utilizzata, quando gli viene chiesto consiglio sulla protezione dei pali per i fari:

"Sebbene il ferro sia un corpo molto soggetto all'azione dell'acqua marina, sembra... che possa essere vantaggiosamente utilizzato nelle costruzioni marine destinate a essere permanenti, soprattutto se si applicassero gli effetti congiunti di rivestimenti preservanti e protettori voltaici."