Problème 2

La protection cathodique par anode sacrificielle protège les métaux par contact avec un métal plus actif. (a) Lors d'un essai en eau de mer, un bloc de zinc de 25,0 g est fixé à un équipement en acier. Après un certain temps, la masse mesurée est de 28,0 g ; on suppose que l'unique produit d'oxydation est

\ce{Zn(OH)2}

adhérent au bloc (

M(\ce{Zn}) = 65,38

;

M(\ce{Zn(OH)2}) = 99,40

g mol

^{-1}

). Calculer le pourcentage de zinc oxydé. (b) Calculer la durée maximale (en heures) de protection assurée par ce bloc de 25,0 g pour un courant moyen de 25 mA. (c) La coque en acier d'un navire immergée sur 1000 m

^2

requiert une densité de courant moyenne de 2,5 mA m

^{-2}

. En utilisant des anodes de zinc avec une perte parasite de 10 %, calculer la masse de zinc requise pour un an (365 jours).

Étape 3 sur 3 : Masse annuelle de zinc pour la coque

← Précédent Suivant →

I = 1000 \times 2.5 \times 10^{-3} = 2.5\ \text{A};\quad m = \frac{I t M}{2 F \times 0.90} = \frac{2.5 \times 31536000 \times 65.38}{2 \times 96485 \times 0.90} = 29.67\ \text{kg}

Analyse

Le courant total est de 2,5 A. En 365 jours ( $t = 31536000$ s), $Q = 7{,}884 \times 10^7$ C. La masse théorique de zinc est de 26,70 kg. En tenant compte de la perte de 10 %, $m = 26{,}70 / 0{,}90 = 29{,}67$ kg (corrigé officiel : 29,68 kg).