Lixiviation sélective

La lixiviation sélective , également appelée désalliage , démétallification , séparation et corrosion sélective , est un type de corrosion dans certains alliages en solution solide , lorsque, dans des conditions appropriées, un composant des alliages est préférentiellement lixivié du matériau. Le métal le moins noble est éliminé de l’alliage par un mécanisme de corrosion galvanique à l’ échelle microscopique . Les alliages les plus sensibles sont ceux contenant des métaux à grande distance entre eux dans la série galvanique , par exemple le cuivre et le zinc dans le laiton. Les éléments qui subissent le plus souvent une élimination sélective sontzinc , aluminium , fer , cobalt , chrome et autres.

Lessivage du zinc

L’exemple le plus courant est la lixiviation sélective du zinc à partir d’ alliages de laiton contenant plus de 15 % de zinc (dézincification) en présence d’oxygène et d’humidité, par exemple à partir de robinets en laiton dans de l’ eau contenant du chlore . On pense que le cuivre et le zinc se dissolvent progressivement simultanément et que le cuivre précipite à partir de la solution. Le matériau restant est une éponge riche en cuivre avec de mauvaises propriétés mécaniques et une couleur passée du jaune au rouge. La dézincification peut être causée par de l’eau contenant du soufre , du dioxyde de carbone et de l’oxygène . Les eaux stagnantes ou à faible vitesse ont tendance à favoriser la dézincification.

Pour lutter contre cela, de l’arsenic ou de l’ étain peuvent être ajoutés au laiton, ou du bronze à canon peut être utilisé à la place. Le laiton résistant à la dézincification (DZR), également connu sous le nom de laiton C352, est un alliage utilisé pour fabriquer des raccords de tuyauterie à utiliser avec de l’Eau potable . Les raccords de plomberie qui résistent à la dézincification sont marqués de manière appropriée, avec les lettres « CR » (résistant à la corrosion) ou DZR (résistant à la dézincification) au Royaume-Uni, et les lettres « DR » (résistant à la dézincification) en Australie.

Corrosion graphique

Corrosion sélective sur fonte. Grossissement 100x Corrosion sélective sur fonte. Grossissement 500x

La corrosion graphitique est une lixiviation sélective du fer , à partir de la fonte grise , où le fer est éliminé et les grains de graphite restent intacts. Les surfaces affectées développent une couche de graphite, de rouille et d’impuretés métallurgiques qui peuvent empêcher une lixiviation supplémentaire. L’effet peut être considérablement réduit en alliant la fonte avec du nickel. ^[1]

Lixiviation d’autres éléments

La désalumination est un processus correspondant pour les alliages d’aluminium. Des effets similaires pour différents métaux sont la décarburation (élimination du carbone de la surface de l’alliage), la décobaltification, la dénickélification, etc.

Contre-mesures

Les contre-mesures impliquent l’utilisation d’alliages non sensibles à l’ Appauvrissement des joints de grains , l’utilisation d’un Traitement thermique approprié , la modification de l’environnement (par exemple, la diminution de la teneur en oxygène) et/ou l’utilisation d’ une protection cathodique .

Les usages

La lixiviation sélective peut être utilisée pour produire des matériaux en poudre avec une surface extrêmement élevée, tels que le nickel de Raney et d’autres catalyseurs hétérogènes . ^[2] La lixiviation sélective peut être l’étape pré-finale de la dorure par épuisement .

Références

1. ^ Don W. Green et James O. Maloney, éds. Manuel des ingénieurs chimistes de Perry . 7e éd., 1997.
2. ^ McCue, Ian; Benn, Ellen; Gaskey, Bernard; Erlebacher, Jonas (2016-07-01). “Matériaux désalliés et désalliés”. Revue annuelle de la recherche sur les matériaux . 46 (1): 263–286. Bibcode : 2016AnRMS..46..263M . doi : 10.1146/annurev-matsci-070115-031739 . ISSN 1531-7331 .

Liens externes

• Dézincification