La corrosion naturelle du fer au cours du temps

Résumé du document

La date de la découverte du fer est connue très approximativement : c'est ce qu'on appelle l'âge du fer. Cette période a été située aux environs de l'an 1200 avant Jésus Christ. A parti de cette époque, de nombreuses civilisations se servirent de ce métal, notamment en Egypte et en Mésopotamie, afin de fabriquer des objets d'ornements mais aussi des armes : couteaux, épées, lances.
Les hommes ont su exploiter les ressources naturelles de la terre : de nombreuses recherches, effectuées il y a quelques années, prouvent qu'après l'oxygène (47 %), le silicium (28 %) et l'aluminium (8 %), le fer arrive au quatrième rang dans la composition de la croûte terrestre, avec un pourcentage d'environ 5 %. Le fer est donc un élément naturel. Il existe, au-dessous de la croûte terrestre, en très grandes quantités, ce qui permet de dire qu'il est l?élément terrestre le plus abondant. Cependant, le fer chimiquement pur ne se trouve que très rarement à la surface de la terre, mais au contraire, les minerais ferreux et ferriques sont très présents.

[...] A long terme, la corrosion du fer peut entraîner la destruction totale de ce métal après une décomposition plus ou moins rapide. En effet, 20 % de la production annuelle sont détruits chaque année de cette façon. Pour donner une meilleure idée de ce fléau, disons qu'à chaque seconde, 2000 kg de fer passent à l'état de rouille. Seulement la perte de masse de fer n'est pas seulement en relation avec le temps. Elle dépend aussi beaucoup des différentes conditions dans lesquelles est placé le fer. (...)

Extraits

[...] Au microscope optique : la surface du fer ne paraît pas homogène. On peut observer de nombreuses zones irrégulière réparties au hasard. Mai 2002 4/12 LA CORROSION DU FER - Au microscope à effet à tunnel (celui-ci révèle le stucture atomique des métaux) : on observe que la structure de fer a un caractère discontinu. Les constituants du fer : Le fer est un corps pur simple constitué d'atomes de fer identiques qui sont rangés selon une structure cristalline. C'est à dire qu'à l'état solide, les atomes de fer sont proches les uns des autres et parfaitement rangés dans toutes les directions. [...]

[...] Plus précisément, on parle de corrosion pour définir la transformation subie par les métaux lorsqu'ils sont oxydés et passe de l'état moléculaire à l'état d'ions. En effet, la corrosion est le phénomène suivant lequel les métaux ont tendance, sous l'action du milieu dans lequel ils sont, à retourner à leur état originel d'oxydes, sulfures, carbonates , plus stable du point de vue chimique. Par exemple, dans le haut fourneau, les oxydes de fer sont transformés en acier (alliage Fe-C) à l'aide du carbone. La corrosion tend donc à ramener l'acier à l'état d'oxydes ou d'hydroxydes. [...]

[...] Très fréquemment utilisé, ce métal possède de nombreuses qualités mais aussi un inconvénient majeur : sa faculté à se corroder. En effet, le fer s'oxyde : il rouille et peut se détruire très facilement. Ce problème de corrosion handicape l'homme depuis des siècles et cela dans un grand nombre de domaines : le ménage, les transports, la navigation, les canalisations souterraines, les grandes installations industrielles, etc. Les conséquences esthétiques et économiques sont multiples : pièces à remplacer, brèches dans le métal Pourquoi le fer se corrode-t-il ? Comment limiter cette corrosion ? [...]

[...] En présence de sel, la corrosion est beaucoup plus rapide et beaucoup plus forte. La localisation de la corrosion : Il existe différents types de corrosion, nous distinguerons les trois les plus courants : Corrosion uniforme : toute la surface de la pièce est attaquée. Ceci pratiquement avec la même vitesse partout. Les mesures de pertes de poids ou de diminution d'épaisseur pourront être utilisées avec profit pour caractériser la vitesse d'attaque. Cette forme de corrosion n'est pas dangereuse mais elle modifie totalement l'aspect du fer. [...]

[...] D'autres méthodes existent pour protéger le fer mais elles sont beaucoup moins utilisées. On les rencontre très peu dans la vie courante c'est pourquoi nous n'insisterons pas sur ces techniques particulières. Conclusion : Depuis plusieurs siècles et même plusieurs millénaires, le fer est utilisé par les hommes pour ses nombreuses qualités et surtout son abondance. Cependant, la corrosion ne cesse de le détruire plus ou moins rapidement pour le faire revenir à une forme plus stable et plus proche de son état naturel. [...]