Green rusts in electrochemical and microbially influenced corrosion of steel

Green rusts have been identified as corrosion products of steel in neutral or slightly alkaline aqueous media. They were mainly observed in carbonated media, where the carbonated green rust is obtained, and in seawater, where the sulphated variety is obtained. In the first case, the formation of the carbonated green rust competes with that of siderite FeCO3. It is favoured when the dissolution of iron is accompanied by the reduction of dissolved oxygen and the formation of OH− ions. In the second case, the formation of the sulphated variety competes with that of the chlorinated variety. The sulphated green rust is obtained since the layered structure of green rusts is characterised by a strong affinity for divalent anions. Finally, the oxidation of green rusts leads to the various constituents of ‘common’ rust. The conditions favouring the formation of a ferric compound keeping the crystal structure of green rusts is discussed. To cite this article: P. Refait et al., C. R. Geoscience 338 (2006).

RésuméLes rouilles vertes ont été identifiées en tant que produits de corrosion du fer et des aciers dans des milieux aqueux neutres ou légèrement basiques. Il s'agit principalement de milieux carbonatés, où la variété carbonatée des rouilles vertes est donc observée, et du milieu marin, où se forme la variété sulfatée. Dans le premier cas, la formation de la rouille verte carbonatée entre en compétition avec celle de la sidérite FeCO3. Elle est favorisée lorsque la réduction de l'oxygène dissous permet la formation d'ions OH− simultanément à la dissolution du fer. Dans le second cas, la formation de la rouille verte sulfatée entre en compétition avec celle de son analogue chloruré. La formation de la variété sulfatée découle de l'affinité de la structure lamellaire des rouilles vertes pour les anions divalents. L'oxydation des rouilles vertes conduit enfin aux différents constituants de la « rouille » commune. Les conditions permettant la formation d'un composé ferrique conservant la structure de type rouille verte sont discutées. Pour citer cet article : P. Refait et al., C. R. Geoscience 338 (2006).