Vous avez toujours voulu en savoir plus sur la série galvanique – ce qu’elle est exactement et comment elle peut vous aider à prendre des décisions sur l’assemblage des métaux ?
De nombreuses applications industrielles et commerciales impliquent la combinaison de deux ou plusieurs métaux. Dans ce cas, comment choisir les métaux à assembler ? Lorsque des métaux « non compatibles » sont combinés, les effets peuvent être néfastes. Il faut également tenir compte de la complexité du milieu dans lequel ils sont assemblés – électrolytes, environnements « salins », etc.
C’est là que la série galvanique s’avère utile. Il s’agit essentiellement d’une liste de métaux dans un ordre particulier qui nous indique lesquels d’entre eux peuvent être combinés pour obtenir les meilleurs résultats.
Qu’est-ce que la série galvanique ?
La série galvanique, également appelée série électro-potentielle, répertorie les métaux dans l’ordre de leur noblesse (les métaux nobles sont ceux qui résistent à la corrosion et à l’oxydation). (Les métaux nobles sont ceux qui résistent à la corrosion et à l’oxydation.) Lorsque deux métaux sont immergés dans un électrolyte, tout en étant reliés extérieurement par un conducteur, le métal le moins noble subit une corrosion galvanique. La vitesse à laquelle il se corrode dépend du milieu (dans ce cas, l’électrolyte) et de la différence de noblesse des deux métaux.
Origine du terme « galvanique ».
Le professeur Luigi Galvani a démontré pour la première fois la présence d’un courant électrique dans un tissu animal. Un autre scientifique, Alessandro Volta, a vérifié les expériences de Galvani et a inventé le terme « galvanisme » pour désigner l’électricité induite par une réaction chimique.
Comment la série galvanique est-elle utilisée ?
En général, plus les métaux sont éloignés les uns des autres dans la série galvanique, plus la corrosion est importante lorsqu’ils sont utilisés ensemble. La série galvanique s’applique à une solution d’électrolyte spécifique – en d’autres termes, pour chaque électrolyte effectivement utilisé, un ordre ou une série différente s’ensuit.
Tableau des séries galvaniques
Le tableau ci-dessous représente la série galvanique des métaux, alliages et graphite dans l’eau de mer (le plus noble en haut) dans l’eau de mer courante, à température » normale « . La différence de tension maximale recommandée est de 0,2V :
Notez que le graphite, le platine, l’or, l’argent, etc. sont les plus nobles et se corrodent donc moins vite que le magnésium, le zinc et le béryllium à l’autre extrémité de la série qui sont plus susceptibles de se corroder.
La différence de noblesse peut également être mesurée par une différence de potentiel d’électrode ou de tension. Dans un couple galvanique, le métal le moins noble a un potentiel d’électrode plus faible, et fonctionne comme une anode (attire les électrons ou les anions).
Compatibilité galvanique
La clé pour éviter les réactions dommageables de différentes combinaisons de métaux est d’utiliser des métaux qui sont proches les uns des autres dans la série galvanique. Cependant, il peut arriver qu’une conception nécessite une combinaison de métaux différents. Dans de tels cas, la compatibilité galvanique peut être obtenue par l’une ou l’autre des méthodes suivantes ou par une combinaison de celles-ci .
- Placage et finitions – il existe différentes méthodes de placage et de finition, qui protègent l’anode contre la corrosion, tout en facilitant le contact entre des métaux dissemblables.
- Anode sacrificielle – Un revêtement est appliqué sur la cathode qui a un potentiel similaire à celui de l’anode, minimisant ainsi la corrosion galvanique.
- Scellement – Les métaux sont recouverts d’une couche de peinture protectrice pour éviter tout contact direct avec l’électrolyte.
- Augmentation de la surface de l’anode – Le flux d’électrons (densité de courant) et donc les taux de corrosion sont réduits lorsque la surface de l’anode est supérieure à celle de la cathode.
Précautions à prendre lors de l’utilisation de la série Galvanic
- Cette série ne spécifie pas le taux réel de corrosion et ne doit donc être utilisée que comme un guide qualitatif lors de la sélection des métaux.
- Une connaissance de base de l’environnement dans lequel les métaux sont utilisés est nécessaire. Des facteurs tels que la température et l’humidité varient selon les régions. En outre, un métal donné peut avoir des potentiels énergétiques différents lorsqu’il est exposé à l’air, au sol, à l’eau douce ou à l’eau de mer, ce qui a une incidence sur la vitesse de la corrosion galvanique.
En résumé
De nos jours, les gens sont plus disposés à expérimenter différentes combinaisons de métaux et d’alliages grâce aux nouvelles découvertes sur les propriétés et les comportements des différents métaux. Dans un tel scénario, la série galvanique agit comme un guide fiable pour vérifier la compatibilité de ces métaux et pour prédire leur durée de vie dans l’environnement dans lequel ils sont utilisés.
