Dealligazione e dezincificazione: la lisciviazione selettiva

A volte un componente metallico conserva intatte forma e dimensioni, ma se lo si tocca si sbriciola: è diventato poroso e fragile come una spugna. È il segno della dealligazione, una forma di corrosione subdola in cui da una lega viene rimosso selettivamente uno dei suoi metalli, lasciando in posto uno scheletro indebolito dell’altro. Il caso più noto è la dezincificazione dell’ottone.

Vediamo che cos’è la lisciviazione selettiva, come avviene la dezincificazione, perché il pezzo perde resistenza pur mantenendo la forma e come si previene.

La lisciviazione selettiva

Molte leghe sono soluzioni di due o più metalli. Quando due metalli hanno una nobiltà molto diversa, in un ambiente corrosivo può capitare che il metallo meno nobile venga disciolto preferenzialmente, mentre quello più nobile resta. Questo attacco selettivo si chiama dealligazione o lisciviazione selettiva. L’aspetto ingannevole è che il pezzo spesso non cambia forma né dimensioni: il metallo nobile rimasto forma uno scheletro poroso che mantiene la geometria originale, ma ha perso gran parte della propria coesione e resistenza meccanica.

La dezincificazione dell’ottone

L’esempio industriale per eccellenza è la dezincificazione dell’ottone, lega di rame e zinco. In acqua, soprattutto se poco mineralizzata, calda o ricca di cloruri, lo zinco (meno nobile) viene rimosso selettivamente e resta una massa porosa di rame (più nobile). Il segno visivo classico è una macchia di colore rossastro-ramato sull’ottone, che normalmente è giallo: dove l’ottone è dezincificato, affiora il rame. Il pezzo conserva l’aspetto esterno, ma è internamente spugnoso e si rompe sotto sforzi modesti o sotto la pressione dell’acqua.

ottone (Cu-Zn)  →  Zn disciolto + Cu poroso residuo  (zona rossastra)

Si distinguono due aspetti: la dezincificazione uniforme, che interessa uno strato superficiale esteso, tipica degli ottoni ad alto zinco in ambiente acido; e quella localizzata «a tappo» (plug type), che scava in profondità in punti circoscritti e può perforare la parete di un tubo o di un raccordo. La seconda è la più pericolosa, perché può causare perdite improvvise.

Perché il pezzo si indebolisce

Il punto chiave è la porosità. Quando lo zinco se ne va, gli atomi di rame restano, ma il volume che occupavano gli atomi rimossi diventa vuoto: si forma un reticolo di pori e canali che attraversa il metallo. Lo scheletro di rame poroso ha pochissima resistenza meccanica rispetto all’ottone compatto di partenza, ed è anche più fragile. Per questo un raccordo dezincificato può sembrare integro e poi cedere all’improvviso, magari sotto un colpo d’ariete dell’impianto idraulico. Altri esempi di dealligazione sono la denichelificazione, la dealluminificazione dei bronzi all’alluminio e la grafitizzazione delle ghise, in cui si dissolve il ferro e resta lo scheletro di grafite.

Come si previene

La prevenzione passa per la scelta della lega: usare ottoni a basso zinco (sotto circa il 15%, praticamente immuni), ottoni inibiti all’arsenico per gli usi in acqua aggressiva, oppure rivolgersi a materiali diversi come il cupronichel o i bronzi adatti. Sul fronte ambientale, dove possibile si controlla la qualità dell’acqua (durezza, cloruri, pH, temperatura). Nella diagnosi, la comparsa di zone rossastre su un componente in ottone giallo è un campanello d’allarme che impone la sostituzione, perché la resistenza meccanica è ormai compromessa anche se la forma inganna.

Perché conta nella pratica

La dezincificazione è un classico problema degli impianti idraulici e dei circuiti d’acqua: raccordi, valvole e componenti in ottone che cedono dopo anni di servizio apparentemente tranquillo. Per chi progetta o gestisce reti idriche, riconoscere il rischio significa specificare ottoni resistenti alla dezincificazione (DZR) dove l’acqua è aggressiva e saper leggere il segnale rivelatore della colorazione ramata. È una di quelle insidie in cui l’aspetto del componente non racconta il suo stato reale: capire il meccanismo della dealligazione evita di fidarsi di un pezzo ormai spugnoso e di scoprirne la fragilità solo quando si rompe.

Domande frequenti

Che cos’è la dealligazione?

È una forma di corrosione in cui da una lega viene rimosso selettivamente il metallo meno nobile, mentre quello più nobile resta come scheletro poroso. Si chiama anche lisciviazione selettiva. L’aspetto ingannevole è che il componente conserva spesso forma e dimensioni, ma perde gran parte della resistenza meccanica perché internamente è diventato poroso e fragile.

Che cos’è la dezincificazione dell’ottone?

È la dealligazione tipica degli ottoni, leghe di rame e zinco: in acqua, specie se poco mineralizzata, calda o ricca di cloruri, lo zinco viene disciolto selettivamente e resta una massa porosa di rame. Il componente mantiene la forma ma diventa spugnoso e fragile, e mostra una caratteristica colorazione rossastra dove affiora il rame residuo.

Perché un pezzo dezincificato si rompe pur sembrando integro?

Perché, rimosso lo zinco, restano solo gli atomi di rame in un reticolo pieno di pori e canali. Questo scheletro poroso ha pochissima resistenza meccanica ed è fragile rispetto all’ottone compatto originale. La forma esterna inganna: il pezzo appare integro ma può cedere all’improvviso sotto sforzi modesti o sotto un colpo di pressione dell’impianto.

Come si riconosce la dezincificazione?

Il segno più caratteristico è la comparsa di zone di colore rossastro-ramato su un componente in ottone, che normalmente è giallo: dove l’ottone è dezincificato affiora il rame poroso. Si distinguono una forma uniforme, che interessa uno strato superficiale esteso, e una localizzata «a tappo», che scava in profondità e può perforare la parete di un tubo.

Come si previene la dezincificazione?

Scegliendo la lega giusta: ottoni a basso zinco (sotto circa il 15%, quasi immuni), oppure ottoni inibiti con una piccola aggiunta di arsenico, che blocca la rimozione dello zinco. Per gli usi in acqua aggressiva si specificano espressamente ottoni resistenti alla dezincificazione, marcati con sigle dedicate come DZR o CR. Dove possibile aiuta anche controllare la qualità dell’acqua.