https://pixabay.com/fr/bateau-rouill%C3%A9-vieux-mar%C3%A9e-basse-397003/Garder son bateau "comme neuf" au fil des ans et des ballades en mer est un sacré travail !

Dans l'eau salée, les objets métalliques rouillent à vitesse Grand V.

Et même loin des plages, voitures et pièces métalliques ne restent pas intactes très longtemps...

 


Plongez n'importe quel métal qui contient du fer (comme l'acier des bateaux) dans de l'eau de mer... et vous le baignez dans tout ce qu'il faut pour rouiller dare-dare : de l'eau, du sel et de l'air.

Les voilà partis dans une réaction chimique de la grande famille des oxydo-réductions : la corrosion, qui transforme n'importe quel acier brillant comme un sou neuf en vulgaire bout de métal rouge-brun. Rouillé !


Comment se forme la rouille ?

https://pixabay.com/fr/rouille-fer-m%C3%A9tal-614307/Pour que le fer rouille, il faut deux étapes, qui se passent en fait en même temps.

Chaque atome de fer (Fe) perd 3 électrons : 4 Fe -> 4 Fe3+ + 12 e-.
On dit que le fer s'est oxydé.

De son côté, chaque atome d'oxygène peut gagner 2 électrons : 3 O2 + 12 e- -> 6 O2-.
On dit que l'oxygène s'est réduit.

Et c'est là que se joue le drame entre le fer et l'oxygène dissout dans l'eau :
le fer oxydé (Fe3+) et l'oxygène réduit (O2-) se lient entre eux pour former une molécule d'hématite, Fe2O3, qui est le nom chimique de... la rouille !


Ce n'est pas l'eau qui fait rouiller...
L'oxydation du fer par le dioxygène (4 Fe + 3 O2 -> 2 Fe2O3) peut se produire à cause de l'oxygène dissous dans l'eau. Et d'ailleurs, dans n'importe quelle eau (du robinet, d'un lac ou de la mer) parce que l'eau abrite du dioxygène.

Mais dans l'eau de mer, il y a des circonstances aggravantes. En plus du dioxygène de l'air qu'elle a "piégé", l'eau de mer contient d'autres espèces chimiques qui peuvent perdre des électrons (on appelle ces molécules des ions) et donc aussi oxyder le fer.

Certes, l'eau de mer est faite de 96,5% d'eau pure (H2O).
Mais les 3,5% restants sont du magnésium, du calcium, du potassium,... qui forment des ions très efficaces pour rouiller le métal.

Et ils ont même une efficacité redoutable !
Une plaque de fer de 1 m2 plongée dans de l'eau de mer perd près de 3 grammes par jour !
Avec une telle équipe de saboteurs, les bateaux rouillent donc très rapidement...


Mais même loin de la mer, le fer rouille.
D'abord parce que la rouille peut aussi se former avec le dioxygène de l'air... mais il faut beaucoup d'énergie pour "casser" une molécule de O2 en deux atomes. Cela n'arrive donc que si la température est très élevée.

Par contre, dès que l'air est humide (le matin à cause de la rosée ou après la pluie), il contient de l'eau... et la rouille se forme !

Cela n'est pas aussi dramatique que pour un bateau qui flotte directement dans une soupe d'ions, mais tous les objets qui contiennent du fer ont donc tendance à rouiller.

Avec un problème majeur : si le fer est solide et résistant, une fois transformé en rouille, il est très fragile.


Comment empêcher la rouille de se former ?

Il existe deux moyens d'empêcher la rouille de se former.

  • Soit on empêche le métal d'entrer en contact avec les ions qui le rouille.
    Et pour les isoler l'un de l'autre, rien de mieux qu'une couche de peinture sur la surface du fer.
    En bord de mer et sur les bateaux, on utilise donc des peintures très "isolantes" : les peintures "anti-corrosion".
  • Soit on ajoute une autre pièce pour perturber la réaction, en ajoutant, par exemple, une plaque de zinc sur la coque d'un bateau. Comme le zinc réagit encore plus facilement avec les ions que le fer, il attirera une partie des ions et cette pièce "sacrifiée" diminuera d'autant la rouille sur le fer de la coque. Malin, non ?
  • Ce principe est d'ailleurs utilisé pour empêcher une pièce métallique de rouiller : on la recouvre entièrement de zinc. On obtient alors de l'acier dit "galvanisé".

 

Auteur du site

id_vero_2008_50x59.jpgVéronique Parasote
Docteur en physique
Journaliste scientifique

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