Il problema della corrosione ha sempre afflitto l’essere umano da quando ha
cominciato a lavorare i metalli. In questa prima parte scopriremo le origini dell’uso dello zinco fino al primo brevetto del 1837, il primo vero passo verso la zincatura a livello industriale.
Come molte grandi scoperte dell’umanità, la zincatura è il prodotto di un lungo processo fatto di teorie e continue sperimentazioni. E così, come Colombo scoprì le Americhe nella sua rotta per le Indie, anche la zincatura è una scoperta collaterale ad altri studi.
Quando abbiamo cominciato a utilizzare lo zinco e come siamo arrivati a capire che poteva proteggere i metalli da usura e corrosione?
In questa prima parte ripercorriamo il rapporto tra zinco e uomo dalle prime
applicazioni al primo brevetto.
Lo zinco nell’antichità: leghe metalliche e uso medico
Lo zinco non è una scoperta recente, ma una costante che accompagna l’umanità da millenni. Le prime notizie sul suo utilizzo giungono fino a noi dal terzo millennio a.C., con la produzione di ornamenti in leghe contenenti l’80% di zinco. I manufatti più antichi in ottone, una lega costituita da rame e zinco, risalgono al X secolo a.C., datazione di alcuni ritrovamenti in Medio Oriente contenenti il 23% di zinco.
L’utilizzo dello zinco, però, non è sempre stato legato alla metallurgia. Nel Caraka-Saṃhitā, famoso testo medico indiano scritto intorno al 500 a.C., si menziona un metallo che se ossidato produceva pushpanjan (detta anche ‘lana filosofale’), ovvero quello che si ritiene essere ossido di zinco. Nel testo si fa anche riferimento a un uso medico come crema per gli occhi e per trattare le ferite aperte, utilizzo che abbiamo ereditato nelle creme alla calamina e in alcuni unguenti asettici.
La “zincatura collaterale” tra il XVIII e il XIX secolo
Nel 1742 lo scienziato francese Paul Jackes Malouin presenta alla Royal Academy of Sciences una serie di esperimenti che riguardano la copertura del ferro con strati di zinco fuso. Questa è la prima attestazione di quella che sarà la zincatura.
Passano 30 anni, e lo scienziato italiano Luigi Galvani scopre il processo
elettrochimico tra metalli mentre ipotizza l’esistenza di una relazione fra l’elettricità e la vita (la cosiddetta “elettricità intrinseca nell’animale”). Sebbene i suoi studi siano incentrati su ben altro, Galvani è centrale per quella che verrà in seguito chiamata ‘galvanizzazione’: con i suoi esperimenti dimostra che un metallo può essere rivestito con un altro, sempre che un metallo con carica minore venga coperto con un altro di carica maggiore.
La ricerca non si ferma, e nel 1801 Alessandro Volta scopre che la zincatura aiuta la trasmissione di un flusso di corrente elettrica. Non a caso, le sue batterie sono delle colonne di celle galvaniche collegate in serie che convertono l’energia chimica in energia elettrica.
Gli studi sulla zincatura e il primo brevetto
Fino agli anni Venti dell’Ottocento, la zincatura è ancora un mezzo per raggiungere altri risultati. Nel corso del XIX secolo, però, gli studi si concentrano sulla zincatura e sugli effetti protettivi che ha sul metallo ricoperto.
Nel 1824, sir Humphrey Davy dimostra gli effetti della protezione catodica sulla corrosione dei metalli: se due metalli dissimili vengono collegati tramite elettricità e immersi in acqua, la corrosione intacca lo strato esterno e lascia intatto lo strato interno. Una tecnica, questa, che trova subito applicazione per rivestire i fondi in rame delle navi da guerra con strati di ferro o zinco.
Il concetto di protezione catodica, però, viene fissato solo nel 1829, quando Michael Faraday scopre l’azione sacrificale dello zinco. Questo materiale, infatti, se fatto aderire a una superficie di metallo, funge da protezione.
Non passerà molto prima che il processo di zincatura trovi la sua ufficializzazione.
Nel 1837 il francese Sorel ottiene il primo brevetto per un processo di rivestimento dell’acciaio che va dalla sua pulitura all’immersione nello zinco fuso. Questa tecnica venne chiamata ‘galvanizzazione’, termine in utilizzo ancora oggi.
Conclusione
Finora si parla ancora di ‘zincatura a caldo’, ovvero la protezione di un metallo tramite immersione dello stesso nello zinco fuso.
Per scoprire l’evoluzione della zincatura dall’industrializzazione ai giorni nostri, ti aspettiamo nel prossimo articolo.