Ossidazione del ferro con aria o acqua, differenze

[mauro]

Premetto subito che non capisco nulla di chimica, quindi mi perdonerete
se pongo domande ovvie o prive di senso. Vi illustro la situazione così
mi aiutate a "tradurre" la mia domanda in termini chimici propri.

In una nostra casa i tubi dell'acqua sono in ferro. Si tratta di una
seconda casa e possono passare dei mesi tra un utilizzo e l'altro.
Un idraulico mi ha detto che questi vecchi tubi di ferro hanno un grosso
problema nel caso non siano usati per molto tempo, cioè l'acqua tende a
ritirarsi lasciandoli vuoti, al che comincia a formarsi la ruggine al
loro interno e, volta dopo volta, questa si accumula fino ad ostruirli
del tutto. Per evitare bisogna andare ogni 15gg a far scorrere l'acqua,
così che questa resti al loro interno e non li faccia arrugginire.

Vorrei capire se è vero, cioè se il ferro si ossida e forma ruggine solo
in presenza di aria e non di acqua o, comunque, c'è molta sproporzione
in merito alla formazione della ruggine se esposto all'una piuttosto che
all'altra.

[vittorio]

nell'acqua è presente sempre l'ossigeno che arruginisce i tubi.

Per formare ruggine serve sia l'acqua ( o un'alta umidità) sia l'ossigeno.

[mauro]

Lo sospettavo, ma c'è forte differenza tra l'ossidazione, ovvero la
quantità di ferro che diventa ruggine, dell'interno del tubo se sta a
contatto con la sola aria ed a contatto con l'acqua?

[vittorio]

se fai una ricerca in inglese trovi molti esperimenti e test :

https://www.quora.com/Which-rusts-faster-iron-submerged-underwater-or-dry-iron-in-air

Solo aria secca senza umidità NON ARRUGINISCE per niente.
Solo acqua ma senza ossigeno NON ARRUGINISCE ( vedi il titanic,
pocchissimo arruginito, a quella profondità non c'è praticamente
ossigeno e si è conservato)
Nel tubo invece vi è acqua con ossigeno ( cioè l'acqua che scorre
sicuramente è a contatto con aria libera da qualche parte dell'impianto
) per cui arruginisce certamente il tubo!

[vittorio]

quindi per rispondere occorre sapere: quando l'impianto si svuota,lo fa
completamente? c'è umidità? quanta?

l'impianto è a contatto con sicuramente aria ( vasche, vaschette di
espansione etc.. )?

alla fine le due situazioni (aprire o chidere i rubinetti) potrebbero
essere equivalenti in termini di ruggine che si forma...

[MarioCPPP]

reduce probabilmente da multiban duraturi, ti rispondo
tardissimo

Il concetto base del problema è l'AERAZIONE DIFFERENZIALE.
Come ti hanno già detto il ferro è immune per pressioni
parziali di ossigeno inferiori a tot (v. relitti sotto i 500
m persino in presenza di elettrolita concentrato !).

Un tubo mezzo pieno di acqua e mezzo di aria, vede la parte
più aereata diventare "catodica" e la parte povera di
ossigeno diventare "anodica". Si crea una pila galvanica
dove la parte anossica diventa anodo sacrificale e
arrugginisce a velocità molto più elevata.

Ora il fato del tubo dipende molto dalla qualità delle
guarnizioni.
In genere una guarnizione water-tight non è per forza air-tight.
La vecchia canapa ad es. se va a secco si contrae.
Questo può far entrare nuova aria quando la vecchia è
consumata e "viziata". Se il circuito fosse stagno, una
volta consumata la prima scorta di ossigeno l'ossidazione
cesserebbe. Ma se a secco non è stagno, il fenomeno può
proseguire nel tempo.

I depositi stessi di ruggine sul ferro creano zone a
potenziale diverso e possibili pile galvaniche. Quindi non
basta nemmeno più limitarsi a riempire il circuito (anche se
aiuta), andrebbe ripulito e "inibito" con additivi protettivi.


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1) Resistere, resistere, resistere.
2) Se tutti pagano le tasse, le tasse le pagano tutti
MarioCPPP