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Le schéma montre une plaque de fer avec un revêtement de protection X. Le revêtement de protection a été formé par galvanisation. Quelle est la composition la plus probable du revêtement de protection non identifié ? (A) Huile, (B) zinc, (C) plastique, (D) étain ou (E) cuivre.
Le schéma montre une plaque en fer revêtue d’un revêtement de protection formé d’une substance X. Des revêtements de protection sont souvent appliqués sur les surfaces de métaux réactifs tels que le fer pour les empêcher de réagir avec d’autres substances telles que l’oxygène et l’eau ou la vapeur d’eau contenue dans l’air. Lorsqu’un métal réactif tel que le fer est exposé à l’oxygène et à l’eau, une réaction se produit et il a tendance à rouiller. La corrosion est un processus destructif irréversible dans lequel un métal réagit avec d’autres substances pour former des composés plus stables. Dans le cas du fer, la rouille est plus stable que le fer pur ou dans un alliage. Le terme « rouille » désigne spécifiquement le produit de la corrosion du fer ou d’un alliage contenant du fer.
Le problème avec la corrosion du fer, la formation de rouille, c’est que le processus est irréversible et destructif. Au fur et à mesure que le fer réactif est exposé à plus d’oxygène et d’eau, les propriétés du matériau changent. Le fer d’origine, aux propriétés utiles, est transformé en une rouille fragile qui s’effrite et dont les propriétés ne nous servent à rien. La corrosion affecte l’intégrité et les propriétés du métal. Un revêtement de protection aide à prévenir ce processus de corrosion. Dans cette question, on nous dit que le revêtement de protection a été appliqué à l’aide d’un processus de galvanisation. La galvanisation est le processus consistant à appliquer un revêtement de zinc sur une pièce de métal ferreux. Le terme « ferreux » désigne soit du fer métallique pur, soit un alliage contenant du fer.
Nous avons ici un métal ferreux qui est galvanisé avec la substance X, qui doit être du zinc. La bonne réponse est donc (B), le zinc. Comment le zinc protège-t-il le fer de la corrosion ? Premièrement, une couche de zinc agit comme une barrière physique à la corrosion. L’oxygène et l’eau ne peuvent pas pénétrer dans la couche de zinc pour accéder au fer, et donc le fer qui est en dessous est protégé. Deuxièmement, s’il y a quelque chose qui raye ou abîme la pièce métallique, c’est la couche de zinc qui sera touchée en premier, formant une protection sacrificielle et empêchant le fer d’être exposé à l’air libre. Qu’est-ce que cette protection sacrificielle ?
Si on regarde la série de réactivité des métaux, on peut voir que le zinc est plus haut dans la liste que le fer, ce qui signifie que le zinc est plus réactif que le fer ou plus sujet à l’oxydation. Cela veut dire que le zinc sera oxydé plus facilement que le fer, donc le zinc de la couche externe galvanisée sera oxydé à la place du fer. Le zinc sera converti en ions Zn2+, en donnant ses deux électrons au fer, empêchant ainsi l’oxydation du fer. On dit que le zinc a sacrifié ses deux électrons pour le fer et l’a maintenu à l’état réduit. La couche de zinc se corrode à la place de la couche de fer. Quelle est la composition la plus probable du revêtement de protection non identifié ? La galvanisation produit un revêtement de protection à partir de zinc (B).
