Galvanische corrosie is een chemisch proces dat goed begrepen is
Galvanische corrosie kan alleen optreden wanneer twee elektrochemisch verschillende metalen dicht bij elkaar liggen en ook ondergedompeld zijn in een elektrolytische vloeistof (zoals zout water).
Wanneer dit gebeurt, creëren de metalen en de elektrolyt een galvanische cel. De cel heeft het effect van het corroderen van het ene metaal ten koste van het andere.
In het geval van het alarm was het ijzer gecorrodeerd ten koste van het koper. Slechts twee jaar na het bevestigen van de koperen platen waren de ijzeren nagels die werden gebruikt om het koper aan de onderzijde van het schip te houden al ernstig gecorrodeerd, waardoor de koperen platen eraf vielen.
Hoe galvanische corrosie werkt
Metalen en metaallegeringen hebben allemaal verschillende elektrodenpotentialen. Elektrodespanningen zijn een relatieve maat voor de neiging van een metaal om actief te worden in een bepaald elektrolyt. Hoe actiever of minder edel een metaal is, des te waarschijnlijker is het dat het een anode (positief geladen elektrode) vormt in een elektrolytische omgeving. Hoe minder actief of edeler een metaal is, des te waarschijnlijker is het dat het een kathode (negatief geladen elektrode) vormt in dezelfde omgeving.
De elektrolyt fungeert als een kanaal voor ionmigratie, waarbij metaalionen van de anode naar de kathode worden verplaatst. Het anodemetaal, als resultaat, corrodeert sneller dan anders, terwijl het kathodemetaal langzamer corrodeert en in sommige gevallen helemaal niet corrodeert.
In het geval van alarm fungeerde het metaal van grotere adel (koper) als een kathode, terwijl het mindere edelijzer als een anode fungeerde.
IJzerionen gingen verloren ten koste van het koper, wat uiteindelijk resulteerde in de snelle achteruitgang van de nagels.
Hoe te beschermen tegen galvanische corrosie
Met ons huidige begrip van galvanische corrosie, zijn schepen met metalen romp nu uitgerust met 'opofferingsanodes', die geen directe rol spelen in de werking van het schip, maar dienen om de structurele componenten van het schip te beschermen. Opofferingsanodes worden vaak gemaakt van zink en magnesium , metalen met zeer lage elektrodenpotentialen. Als opofferingsanodes corroderen en verslechteren, moeten ze worden vervangen.
Om te begrijpen welk metaal een anode zal worden en dat zal fungeren als een kathode in elektrolytische omgevingen, moeten we de edelheid of het elektrodepotentieel van de metalen begrijpen. Dit wordt over het algemeen gemeten met betrekking tot de standaard calomelelektrode (SCE).
Een lijst van metalen, gerangschikt volgens elektrodepotentiaal (adel) in stromend zeewater, is te zien in de onderstaande tabel.
Er moet ook op worden gewezen dat galvanische corrosie niet alleen in water voorkomt. Galvanische cellen kunnen zich vormen in elk elektrolyt, inclusief vochtige lucht of grond, en chemische omgevingen.
Galvanische reeks in stromend zeewater
| Steady-state elektrode | Materiaalpotentieel, Volt (Verzadigde halve cel van Calomel) |
| Grafiet | 0,25 |
| Platina | 0,15 |
| zirkonium | -0.04 |
| Type 316 roestvrij staal (passief) | -0.05 |
| Type 304 roestvrij staal (passief) | -0.08 |
| Monel 400 | -0.08 |
| Hastelloy C | -0.08 |
| Titanium | -0.1 |
| Zilver | -0.13 |
| Type 410 roestvrij staal (passief) | -0.15 |
| Type 316 roestvrij staal (actief) | -0.18 |
| Nikkel | -0,2 |
| Type 430 roestvrij staal (passief) | -0.22 |
| Koperlegering 715 (70-30 Cupro-nikkel) | -0.25 |
| Koperlegering 706 (90-10 Cupro-nikkel) | -0.28 |
| Koperlegering 443 (Admiralty Brass) | -0.29 |
| G Bronze | -0.31 |
| Koperlegering 687 (aluminium messing) | -0.32 |
| Koper | -0.36 |
| Alloy 464 (Naval rolled brass) | -0.4 |
| Type 410 roestvrij staal (actief) | -0.52 |
| Type 304 roestvrij staal (actief) | -0.53 |
| Type 430 roestvrij staal (actief) | -0.57 |
| Koolstofstaal | -0.61 |
| Gietijzer | -0.61 |
| Aluminium 3003-H | -0.79 |
| Zink | -1.03 |
Bron: ASM Handbook, Vol. 13, Corrosion of Titanium and Titanium Alloys, p. 675.