La velocita' di corrosione e' influenzata da diverse variabili:
- il potenziale del catodo varia con la concentrazione elettrolita e man mano che a partire da Eeq,c si porta il potenziale del materiale metallico verso valori piu' bassi, aumenta la velocita', espressa da Ic , con cui il processo catodico si produce. Alla differenza tra il potenziale di equilibrio Eeq,c e quello Ec che il materiale assume al variare della densita' di corrente, si da il nome di sovratensione catodica in accordo con l’equazione di Nernst ( dove Cion e' la concentrazione dello ione metallo, n e' la sua valenza e 0.0592/n e' la costante di Tafel ). La soluzione puo' cambiare concentrazione durante il processo di corrosione, in particolare se ci sono crepe e piccoli flussi:
Ec = Eeq,c +( 0,0592/n ) , log ( Cion );
- Si consideri ora il processo anodico: portando il potenziale del materiale metallico verso valori piu' elevati, la velocita' di corrosione cresce ed alla differenza tra il potenziale Ea e quello di equilibrio Eeq, a si da in questo caso il nome di sovratensione anodica. Vale la relazione:
Ea = Eeq, a + @ a
i processi anodico e catodico non possono prodursi indipendentemente ma solo simultaneamente e con la stessa velocita' corrispondente alla velocita' di corrosione; questa ultima viene percio' a dipendere non solo dalla quantita' di lavoro motore disponibile ( L = Eeq,c - Eeq, a ) ma anche dalla entita' della dissipazione legata alle sovratensioni anodica e catodica ( @ a e @ c ) con:
@ = 3 b , log ( i/io )
con segno negativo o positivo a seconda che il processo sia anodico o catodico.
La quantita' di metallo uniformemente corrosa ad un anodo o elettrodepositata ad un catodo in una soluzione acquosa ed in un determinato periodo di tempo puo' essere calcolata usando l’equazione di Faraday, nota dalla chimica generale, che afferma:
W = ( I t M ) / ( n F )
dove: W = peso di metallo corroso o depositato in soluzione ( g.);
I = intensita' di corrente ( A );
t = tempo ( s.);
M = massa atomica del metallo ( g./ mole );
n = numero di elettroni / atomi prodotti o consumati nel processo;
F = costante di Faraday = 96500 C / mole o 96500 A , s / mole.
Qualche volta la corrosione uniforme di un metallo in soluzione acquosa e' espressa in termini di densita' di corrente i, spesso espressa in A / cm2.
Sostituendo I con iA , l'equazione precedente si trasforma in:
W = ( i A t M ) / ( n F )
dove: i = densita' di corrente (A / cm2 );
A = area (cm2 ).
Si noti che lo stesso processo che rimuove ioni metallici, formando prodotti di corrosione, puo' essere invertito per produrre, dalle soluzioni, depositazioni elettrolitiche o placcature di metallo; si applicano le stesse equazioni, ma la corrente fluisce in direzione opposta ed e' alimentata dall’esterno.
