Coroziunea și anticoroziunea materialelor metalice în industria alimentară

COROZIUNEA ŞI ANTICOROZIUNEA MATERIALELOR METALICE UTILIZATE ÎN ECHIPAMENTE ŞI AMBALAREA PRODUSELOR ALIMENTARE

1.Introducere

Coroziunea este un proces de alterare, datorat atacurilor chimice sau electrochimice asupra metalelor, sub acţiunea substanţelor de natură acidă şi bazică. Astfel coroziunea este o reacţie redox eterogenă la interfaţa material/mediu in care materialul este oxidat şi un component (sau mai mulţi) din mediu este redus.

Clasificarea coroziunii metalelor se poate face după mecanismul procesului de distrugere şi după aspectul exterior al distrugerii.

După mecanismul de desfăşurare a procesului se disting două tipuri de coroziune:coroziunea chimică şi coroziunea electrochimică.

a. coroziunea chimică reprezintă procesul de distrugere a metalelor şi a aliajelor în urma reacţiei chimice directe ce are loc între nemetal şi mediul său, fără schimb de sarcini electrice. Agenţii corozivi pot fi gaze uscate sau substanţe lichide. Produsele de coroziune, în special oxizi, rămân la suprafaţa metalului sub formă de pelicule. Acestea reduc viteza de înaintare a procesului de coroziune dacă sunt continue şi dacă volumul oxidului rezultat este cu puţin mai mare decât volumul metalului din care provine. Peliculele formate poartă denumirea de pelicule protectoare.

b. coroziunea electrochimică se produce atunci când piesele piesle metalice vin în contact cu substanţe lichide care conduc curentul electric, denumite electroliţi. Astefel de soluţii electrolitice sunt. umiditatea atmosferică, apa, aburul, etc. Coroziunea electrochimică se bazează pe reacţiile asemănătoare ce au loc în pilele galvanice. dacă două se află în contact între ele într-o soluţie electrolitică, între cele două metale apare in curent electric, datorită faptului că metalul care are mai mulţi electroni, cedează o parte celuilalt. metalul care pierde elctroni se încarcă pozitiv şi constituie anodul, iar celălalt se încarcă negativ şi constituie catodul. În urma acestor reacţii unul dintre metale este dizolvat şi se corordează.

c. coroziunea microbiologică. Procesele de coroziune sunt amorsate şi stimulate în 60% din cazuri de elemente biologice. bacterii, actinomicete, ciuperci microscopice, alge, protozoare, etc.

La construcţia fabricilor si utilajelor din industria alimentară se folosesc cu precădere metalele.Alături de acestea se folosesc şi alte materiale: plastice,compozite,diferite aliaje şi metale pure.Oţelurile inoxidabile reprezintă majoritatea efectivelor de metale ce formează clasa materialelor aşa-zis ”alimentare” ,dar contrar denumirii acestea nu sunt incorodabile.Astfel se poate urmării concomitent in plan chimic,fizic şi mecanic,printr-o pasivizare şi o polarizare,care să limiteze afinitatea dintre murdărie şi interfaţă.

2.Materiale metalice şi aliaje folosite în industria alimentară

În industria alimentară, materialele matalice sunt folosite pentru construirea de utilaje şi instalaţii tehnologice, ambalaje.

Alegerea materialelor trebuie să ţină cont de condţiile specifice în care se desfăşoară procesele tehnologice din industria alimentară:existanţa unor medii de lucru agresive şi dificile: substanţe acide sau alcaline, umiditate excesivă, existenţa în mediu a prafului şi a altor particule fine, presiune ridicată;produsele şi materialele nu trebuie să intre în reacţii chimice, ceea ce duce la alterarea produselor;unele utilaje pot funcţiona continuu timp îndelungat, aproape un an, fără a putea fi scoase din funcţiune (de exemplu coloanele de distilare şi rafinare).

Transformările fizice şi chimice ale produselor alimentare ambalate, procesele care au loc în întreaga perioadă de la ambalare până la consum, impun materialelor destinate ambalajelor şi alte condiţii în afara condiţiilor generale impuse materialelor folosite la confecţionarea ambalajelor. Ele trebuie să fie:

- permeabile, pentru a asigura respiraţia produsului alimentar ambalat sau evacuarea gazelor de fermentaţie

- impermeabile la microorganismele dăunătoare, la arome, gaze sau vapori de apă, în cazul materiei grase sau a produselor deshidratate,rezistenta la temperaturi coborâte sau la căldură,stabile chimic faţă de apă, acizi, baze, săruri, grăsimi,uşor sudabile la închiderea ambalajului,compatibile cu lacurile şi vopselele de etichetare,lipsite de miros sau gust propriu,lipsite de componente care ar putea modifica proprietăţile produselor ambalate.

În industria alimentară se folosesc: materiale plastice anorganice (sticla, ceramica), materiale plastice organice (polietena, polipropilena, polietilen tereftalatul PET), hârtie şi carton, etc.

Materialele metalice utilizate în industria alimentară se împart în:

* materiale metalice feroase: fierul şi aliajele lui, fonta şi oţelul;

* materiale metalice neferoase: cuprul, aluminiul, staniul, etc. şi aliajele lor

Alegerea materialelor metalice ce urmeaza să fie puse in contact direct cu biomasa este dictată de ce puţin două criterii:lipsa pericolului de poluare a produselor cu care vin în contact şi aptitudinea curaţirii şi dezinfecţiei.Peliculele metalice “alimentare” mai des intâlnite sunt realizate pe cale chimică –depozite de nichel ,sau pe cale electrolitică:nichel,crom,cositor şi argint.