travail dirigé Numero 3: Vitesse de corrosion et loi de Faraday

Exercice 1

Calculer la vitesse de corrosion en mm/an  pour une plaque acier à bas carbone de surface carrée de côtés (1x1 cm) et 4cm d'épaisseur immergé ou plongé dans l’eau de mer.

Données, courant I= 110µA (microampères)

 Densité du fer ρ=7,87g/cm3,

Masse atomique fer M =55,85g/mole

 Nombre de Faraday F=96500 C/mole ou A.s/mole

Solution

L’acier à bas carbone  se comporte comme le fer, la réaction d'oxydation ( de corrosion) du fer est :

Fe flèche vers la droite Fe puissance 2 plus fin de l'exposant plus espace 2 simple e,

nombre d'électrons z =2

La surface de l'échantillon exposée à la corrosion est A : 1x1 = 1cm2

la densité de courant  i espace égal à I sur A,    I =110 µ A=110.10-6 A

i espace égal à numérateur de la fraction 110.10 puissance moins 6 fin de l'exposant au-dessus du dénominateur 1 c m au carré fin de la fraction

la vitesse de corrosion Vcorr sera :

 V c o r r égal à numérateur de la fraction i A M au-dessus du dénominateur z F rho fin de la fraction égal à numérateur de la fraction parenthèse gauche 110.10 puissance moins 6 fin de l'exposant A divisé par c m au carré parenthèse droite parenthèse gauche 55 virgule 85 g divisé par m o l e parenthèse droite au-dessus du dénominateur 2. espace parenthèse gauche 9500 A. s divisé par m o l e parenthèse droite parenthèse gauche 7 virgule 87 g divisé par c m au cube parenthèse droite fin de la fraction

Vcorr = 4,0410-9cm/seconde

On peut  aussi convertir la vitesse de corrosion en mm/an, ce qui est plus pratique : il faut convertir les cm en mm et le temps en une année 3600 x24 heures x365 jours

Vcorr=1,28mm/an

le sens de la vitesse de corrosion  : on a une perte de métal à une vitesse de 4,0410-9cm/seconde  ou 1,28mm/an

Modifié le: mardi 21 avril 2020, 17:18