INOX: la lega che salva la macchina per espresso da corrosione,ruggine e calcare grazie al suo comportamento ‘passivo’

Chiunque possieda una macchina per caffè sa bene la differenza tra un macchina ben tenuta, priva di ruggine o depositi di calcare ed un macchina sporca ed incrostata e, se anche non se ne fosse accorto da solo, gli sguardi torvi dei consumatori al primo assaggio di un espresso dovrebbero essere abbastanza eloquenti.

All’interno della macchina, corrosione e formazioni di calcare sono dei processo elettrochimici naturali ed irreversibili di consumazione lenta e continua del metallo causato dall’acqua, con conseguente peggioramento delle proprietà fisiche dei vari componenti , un’usura accelerata della macchina e un risultato decisamente poco gradevole in tazza.

La corrosione elettrolitica è un processo provocato da una reazione di ossidazione (nell’anodo) e riduzione (nel catodo): un metallo o lega a basso tenore di carbonio ha tendenzialmente un comportamento elettrochimico attivo, è quindi un elettrodo positivo che reagisce all’ambiente di reazione (l’acqua è un ottimo conduttore ionico), ossidandosi i cationi di ferro lasciano i loro siti per disperdersi nell'ambiente, mentre gli elettroni rimasti nella struttura si spostano sull'area catodica permettendo la formazione di ioni ossidrile e quindi rendendo l’area catodica (l’acqua) alcalina.

Da qui 2 diverse tipologie di reazioni, in base alla durezza dell’acqua (calcolata in base alla concentrazione di sali di calcio, magnesio e sali minerali disciolti) in cui si trova immerso il metallo:

- Livello eccessivamente alto di durezza: la presenza di quantitativi alti di minerali nell’acqua facilita il processo attraverso il quale gli ioni ossidrili, a contatto con gli ioni ferrosi, formano un idrato ferroso che, a loro volta, entrano a contatto con l’ossigeno innescando un processo  di ossidazione e diventa quella che è comunemente chiamata ruggine (che non è altro che un cambiamento dello stato del ferro, da solido a polveroso) che, poco solubile, precipita sul metallo. La conducibilità elettrica dell'acqua, e pertanto la velocità di corrosione, aumenta in funzione della quantità di sali disciolti.

- Livello eccessivamente basso di durezza: quando l’acqua demineralizzata (stato ‘neutro’) entra a contatto con gli ioni ferrosi che si diffondono dall'anodo, tende ad aumentare il proprio livello di acidità, e se il materiale ferroso presenta delle aree di ossidazione, l’acqua attacca lo strato di ossido, disciogliendo. L’ossido disciolto porterà alla prima formazione di calcare. 

Bisogna inoltre ricordare che difficilmente si opera in un ambiente isolato, e che l’ossigeno e l’anidride carbonica presenti nell’aria si sciolgono  velocemente nell’acqua, facilitando il processo di ossidazione del ferro a ruggine .

L’acqua in ingresso alla macchina del caffè espresso deve quindi avere il corretto livello di durezza per evitare ruggine o calcare: un’acqua troppo dura porta alla formazione di ruggine, mentre un’acqua con meno sali (quindi con un numero minore di cariche libere) disciolti tende a rallentare il processo di corrosione ma contestualmente accelera la formazione di calcare disciolto nell’acqua.

Per regolare la qualità dell’acqua i sistemi più diffusi sono gli addolcitori e il sistema dell’osmosi inversa.

Per chi avesse difficoltà a regolare la qualità dell’acqua in ingresso, è invece consigliato di sostituire i componenti della macchina da caffè realizzati con leghe di ferro povere di carbonio e sostituirle con componenti realizzati con metalli o leghe nobili, come l’inox, il rame, l’alluminio o l’ottone.

Queste leghe, ed in particolare l’acciaio inossidabile (o inox), sono caratterizzate da un comportamento elettrochimico passivo. L’azione protettiva della passivazione, processo che porta alla formazione di un film di ossidi continui ed aderenti alla superficie del materiale (di pochi micron), inibisce il processo anodico in modo tale che la velocità di corrosione diventa del tutto trascurabile.

Chi volesse invece procedere in maniera più drastica o volesse dare nuova vita ad una macchina storica di pregio, può far rimuovere da una ditta specializzata lo strato di ossido superficiale o di altri contaminanti, eliminando gli strati superficiali del metallo attraverso un'operazione chimica od elettrolitica effettuata con soluzioni di acido od alcali chiamata decapaggio. Questo processo viene utilizzato per la lavorazione industriale del rame, degli ottoni e degli acciai con basso tenore di carbonio laminati a caldo per rendere la superficie del metallo porosa per poter procedere ad altri trattamenti.