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Bloc-notes - 19 juillet 2006

Test : désoxydation électrolytique de l'acier.

Tout d'abord, définition de quelques termes qui sont source d'énormes confusions !

En chimie, on apprend généralement :

C'est vrai en chimie, mais pas dans l'industrie et le commerce !

Et si en plus on prend en compte les dénominations anglo-saxonnes, il y a de quoi s'y perdre. Pour les rosbifs :

Donc, pour résumer et savoir de quoi il est question ci-dessous, et dans les articles que l'on peut trouver sur le net :

Les paquets "Cristaux de Soude St Marc" contiennent donc du carbonate de sodium (le natron des anciens - natrium en latin - d'où Na pour sodium).

Ceci étant posé et toute ambiguïté levée, la désoxydation électrolytique se fait avec le carbonate de sodium comme électrolyte. Si on cherche "electrolytic rust removal" avec un moteur de recherche, il y est toujours question de washing soda, à ne pas confondre avec la "lessive de soude". Il s'agit bien de cristaux de soude.

Le carbonate de sodium est considéré comme un des plus écologiques parmi les produits de nettoyage. Il ne pose aucun problème environnemental, et peut être rejeté à l'égout. Voir par exemple ici sur le site de Greenpeace. Si l'internationale verdâtre donne ce truc, on ne viendra pas me reprocher quoi que ce soit ensuite...

En ce qui concerne l'élimination des oxydes de fer, on peut lire sur cette même page :

"Saturer de lait sur (ajouter 2 c. à café ou 10 ml de vinaigre à une tasse de lait pour le faire surir) ou de jus de citron, puis frotter avec du sel. Laisser sécher en plein soleil, puis laver".

Pas question d'essayer une telle recette en la transposant pour dérouiller de la ferraille. Mais pour leur faire plaisir, il y a le carbonate de sodium et l'électricité qui pourra être solaire, éolienne, etc. On peut aussi se contenter d'électricité nucléaire, au moins ça marche de nuit, sans vent, et barrages vides.

La recette est simple : la pièce à dérouiller constitue la cathode ( - ), l'anode est en fer ou en acier inoxydable (les jocrisses vont attraper des boutons à cause des traces de chrome qui vont immanquablement passer en solution dans l'électrolyte). Une source de tension de l'ordre de 12 volts : batterie, chargeur de batterie, alimentation de PC, etc. capable de fournir quelques ampères. L'oxyde de fer rouge est alors transformé en oxyde noir), qui peut être facilement éliminé par brossage, ou laissé tel quel. Cet oxyde noir est protecteur (armuriers, forgerons, etc. traitent le fer et l'acier pour obtenir cette finition).

Les avantages de la méthode :

Inconvénients :

La cuve est un vieux bidon découpé. L'anode (ici un treillis d'inox) est disposée à la périphérie.

La pièce qui va servir aux tests.

Ce compas est une des deux victimes des premières expériences d'électrozingage. Un week-end dans la même pièce que celle où avait été préparé le chlorure de zinc : l'oxydation est due aux vapeurs acides.

Vue agrandie : on ne distingue plus les marquages. La couche de rouille est assez épaisse et granuleuse.
L'électrolyte : du carbonate de sodium = cristaux de soude = washing soda = natron.

L'équivalent de deux cuillères à soupe dans 4 litres d'eau. Dosage totalement pifométrique, le tout étant de rendre l'eau plus conductrice grâce à quelques ions (?).

Le positif à l'anode, le négatif à la pièce (cathode).

Ça bulle : hydrogène (anode) et oxygène (cathode).

La pièce est plongée à moitié pour comparaisons.

Après 30 mn, le compas est sorti pour voir le résultat.
C'est noir...
L'oxyde noir s'enlève en grande partie en frottant (un peu énergiquement) avec un simple essuie-tout.
La marque du fabricant est réapparue.
En passant un léger coup de brosse, le métal est presque propre.
Ce n'est pas très visible, mais il reste encore quelques traces de rouille malgré le brossage.
Le compas repart dans le bain pour une heure de plus. Il est ensuite passé la la brosse sur le touret à meuler.

Impeccable. Le reste du compas, non traité mais après le même brossage, n'a pas du tout cet aspect.

Ce qui est remarquable, c'est que la rouille a disparu des "gravures", alors que la brosse ne peut pas en atteindre le fond en raison de son fil trop gros !

Certains auteurs conseillent, pour des pièces mécaniques ou des outils soumis à des efforts importants, comme des outils coupants, de faire un passage au four à 150-200 °C pour déshydrogéner le métal et lui redonner sa résistance. Ça devrait être une bonne solution par exemple pour des ressorts qui sinon risqueraient de devenir cassants.

Résultats très intéressants donc, même s'ils demandent tout de même un peu d'huile de coude. Sans doute utile  pour de la visserie d'origine, des mécanismes délicats comme ceux de portes, serrures... dont on veut pas risquer d'éliminer du métal par traitement à l'acide chlorhydrique.

Les expériences seront poursuivies sur des pièces largement plus abîmées, en particulier de la vieille visserie impériale, toujours difficile à se procurer.

En cherchant sur Google, avec "electrolytic rust removal", on trouve d'innombrables sites parlant de façon plus ou moins détaillée de cette technique très utilisée :

En faisant la même recherche en français, "désoxydation électrolytique", on peut se faire une idée du vide intersidéral. Le mécanisme d'Anticythère est certes très intéressant, mais ça ne nous apprend pas grand chose sur le dérouillage de la ferraille. A voir aussi sur ce site les célèbres "Piles de Bagdad" qui sont considérées comme la première application (sans doute empirique à l'époque !) de la galvanoplastie.

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