Per proteggere le parti metalliche immerse in acqua delle barche si applicano nelle loro vicinanze degli anodi sacrificali di zinco. Vediamo come lavorano, dove vanno posizionati a bordo e in che modo combattono la corrosione.
Barca, corrosione e anodi sacrificali. Lo zinco è un elemento chimico che essendo inalterabile all’aria aperta, viene impiegato per proteggere dagli agenti atmosferici parti di ferro o acciaio. Essendo uno dei metalli più deboli in tema di corrosione galvanica, viene adoperato dai diportisti per proteggere le parti dello scafo soggette a corrosione per effetto della presenza di due metalli di natura diversa immersi in un elettrolita, quale è appunto l’acqua di mare.
Per proteggere le parti metalliche immerse in acqua si applicano, nelle loro vicinanze degli elementi di zinco che hanno lo scopo di fungere da anodi sacrificali, corrodendosi e proteggendo quindi le altre parti metalliche che hanno un potenziale superiore (catodi). È noto, infatti, che quando due metalli sono immersi in un elettrolita, la corrente elettrica passa dalla zona anodica a quella catodica, dando origine al fenomeno della corrosione. Per tale motivo queste barrette vengono anche dette “zinchi sacrificali“. Vediamo come lavorano e dove vanno posizionati a bordo.
Anodi sacrificali: quando sostituirli?
In genere le barche da diporto vengono varate con gli anodi sacrificali già installati dal cantiere. In questo caso l’unico intervento richiesto all’armatore è di controllarli ogni volta che aliamo la barca: se mostrano segni evidente di usura, ovvero se hanno perso più della metà del loro peso, vanno cambiati. Se al contrario sono molto corrosi oppure in ottimo stato dopo vari mesi, allora potrebbero esserci dei problemi e diventa indispensabile capire perché si consumano in modo anomalo.
Molti armatori ritengono che gli zinchi vadano scelti in base al peso: è sbagliato, in quanto vanno scelti in base alla superficie. Un maggiore peso, a parità di superficie, infatti può far durare di più gli zinchi, ma non li rende capaci di proteggere i metalli di bordo.
La chimica degli anodi sacrificali
Vediamo a livello chimico come lavorano gli zinchi. Ogni metallo ha una sua propria tensione, detta galvanica: accoppiandone due diversi e immergendoli in acqua, il metallo con la tensione più bassa si consuma. Per esempio, in una chiglia in piombo con bulloni inox, se dell’acqua si infiltra tra chiglia e scafo, si innesca una pila galvanica con conseguente corrosione dei bulloni. Se facessimo una misura di tensione galvanica alla coppia piombo-bulloni troveremmo una tensione uguale su entrambi i metalli compresa tra i -200 mV e i -500 mV, che dipende principalmente dalla superficie relativa dei due metalli.
È noto che accoppiando un terzo metallo ancora più negativo, per esempio uno zinco, che ha tensione di circa -1000 mV, la tensione della tripletta piombo-inox-zinco si porta a circa meno 700-900 mV e questa volta si consuma lo zinco. Ma se metto uno zinco troppo piccolo, la tensione della tripletta potrebbe scendere solo a -650 mV, lo zinco non si corroderebbe e non proteggerebbe i bulloni. Ecco quindi l’importanza di installare zinchi di superficie adeguata.
Come misurare della tensione galvanica
Come si fa misurare la tensione galvanica dei metalli? Serve un’apposita apparecchiatura composta da un millivoltmetro e di una mezza cella Ag/AgCl (Argento/Cloruro di argento. S’immerge la mezza cella in mare, la si collega all’apposito terminale del millivoltmetro e con il puntale si tocca il metallo da misurare. La lettura è appunto la tensione galvanica del metallo (o del gruppo di metalli collegati tra loro). Durante le misure la mezza cella di riferimento non va spostata, altrimenti le letture potrebbero cambiare a causa di minore temperatura, salinità diversa e così via.
Se la vostra barca ha lo scafo in vetroresina, i metalli immersi e quindi soggetti a corrosione sono in genere: la chiglia e i relativi bulloni, l’elica, il suo albero e il motore, l’asse del timone e i suoi cuscinetti, i passascafi e le relative valvole, se di metalli diversi, lo scaldabagno riscaldato con l’acqua di raffreddamento del motore, lo scambiatore di calore del motore se raffreddato con acqua di mare.
Perché collegare i metalli: il bonding
È sempre buona norma collegare elettricamente tutti i metalli immersi con un cavo conduttore da 10 millimetri quadrati, detto bonding, e poi collegare gli zinchi al bonding. Senza bonding diventa necessario installare degli zinchi su ogni “isola” di metalli immersi, cosa che raramente viene fatta. Riguardo gli zinchi sull’elica, alcuni progettisti li sconsigliano perché zinchi non bilanciati, si consumano irregolarmente e creano squilibri dovuti alla loro massa eccentrica durante la rotazione. La soluzione corretta è di collegare gli anodi sacrificali all’albero tramite contatti striscianti. Ovviamente se avete una trasmissione S-Drive non potete, ma in questo caso non c’è albero e quindi le vibrazioni sono ridotte. Ci sono diversi modelli di contatti in commercio, i classici sono quelli con contatto a carboncino, facilmente sostituibili quando si consumano, altri usano un contatto a molla.
Supponiamo di dovere installare degli anodi sacrificali su una barca con bonding. Per prima cosa togliamo tutti gli zinchi, se installati. Mettiamo la barca in acqua e misuriamo la tensione galvanica del circuito di bonding con il nostro millivoltmetro e la mezza cella Ag/AgCl, per esempio troviamo una lettura di -700 mV.
Come installare gli anodi sacrificali
Appendiamo ora in acqua gli anodi sacrificali e colleghiamoli al bonding. Verifichiamo che il collegamento sia fatto bene, ricordiamoci di nastrare le superfici degli zinchi che saranno in contatto con lo scafo e misuriamo di nuovo la tensione del bonding: se troviamo una diminuizione di 200 mV allora gli zinchi lavorano e quindi sono sufficientemente grandi. Altrimenti aumentiamo gli zinchi appesi fino a trovare la superficie di zinco che ci dia almeno 200 mV di diminuizione. Se la diminuizione risultasse troppo grande allora dobbiamo ridurre la superficie degli zinchi, infatti alcuni metalli quali l’alluminio non sopportano tensioni superiori ai -1000 mV.
Se la barca non ha il bonding l’operazione va ripetuta per ogni “isola” di metalli immersi da proteggere: in genere chiglia, elica/albero, timone. Alla prossima ispezione controlleremo che si siano consumati correttamente, altrimenti faremo delle correzioni aumentando o diminuendo superfici o peso. Lo zinco è correttamente consumato se si consuma uniformemente su tutta la superficie e se perde peso non troppo rapidamente.
Dove posizionare gli anodi sacrificali
Gli zinchi vanno messi sotto lo scafo, in modo simmetrico rispetto la chiglia, sufficientemente in basso da restare sempre immersi anche a barca sbandata. L’attacco degli zinchi allo scafo può essere talvolta problematico, infatti deve presentare un contatto interno, quindi si deve in genere forare lo scafo.
Chi vuole approfondire gli zinchi a bordo e sapere come effettuarne il corretto dimensionamento può consultare il bel libro “Corrosione dei metalli nella barca: Tutte le regole per evitarla” di Giulio Mazzolini (Il Frangente).
