Sự ăn mòn kim loại SVIP

I. ĂN MÒN KIM LOẠI

1. Khái niệm

Ăn mòn kim loại là quá trình kim loại hoặc hợp kim bị phá hủy dưới tác dụng của các chất có trong môi trường, trong đó kim loại bị oxi hóa thành hợp chất có số oxi hóa cao hơn.

Ví dụ: Vỏ tàu biển bằng thép bị gỉ sau khi đi trên biển.

2. Các dạng ăn mòn kim loại trong tự nhiên

a. Ăn mòn hóa học

Ăn mòn hóa học là quá trình oxi hóa - khử trực tiếp giữa kim loại với các chất oxi hóa có trong môi trường.

Ví dụ: Bộ phận thiết bị của lò đốt bị ăn mòn hóa học bởi khí oxygen.

\(3Fe\left(s\right)+2O_2\left(g\right)\overset{t^{o}}{\rarr}Fe_3O_4\left(s\right)\)

b. Ăn mòn điện hóa

Ăn mòn điện hóa là quá trình ăn mòn kim loại do có sự tạo thành pin điện.

Ví dụ: Gang bị ăn mòn trong không khí ẩm.

Trên bề mặt của gang, thép luôn có một lớp nước mỏng đã hòa tan khí O₂ và CO₂ tạo thành dung dịch chất điện li. Sắt và carbon cùng tiếp xúc với dung dịch tạo thành vô số pin điện hóa rất nhỏ.

➤ Tại anode:

\(Fe\left(s\right)\rarr Fe^{2+}\left(aq\right)+2e\)

➤ Tại cathode:

\(\dfrac{1}{2}O_2\left(g\right)+H_2O\left(l\right)+2e\rarr2OH^{-}\left(aq\right)\)

Sau đó, ion Fe²⁺ tiếp tục bị oxi hóa bởi O₂ có trong không khí, tạo thành gỉ sắt (Fe₂O₃.nH₂O).

Điều kiện xảy ra quá trình ăn mòn điện hóa:

- Có ít nhất hai kim loại khác nhau hoặc một kim loại và một phi kim để tạo thành hai điện cực.

- Hai điện cực tiếp xúc với nhau trực tiếp hoặc gián tiếp thông qua dây dẫn điện.

- Hai điện cực cùng tiếp xúc với một dung dịch chất điện li.

II. CHỐNG ĂN MÒN KIM LOẠI

1. Phương pháp điện hóa

Nguyên tắc: Nối kim loại cần bảo vệ với một kim loại khác hoạt động hóa học mạnh hơn để kim loại hoạt động mạnh hơn bị ăn mòn trước, bảo vệ kim loại còn lại.

Ví dụ: Để bảo vệ tàu biển làm bằng thép, người ta gắn các tấm kẽm lên vỏ tàu (phần chìm dưới nước).

2. Phương pháp phủ bề mặt

Nguyên tắc: Dùng lớp phủ (sơn, mạ, bôi dầu,...) để cách li kim loại khỏi môi trường, hạn chế sự ăn mòn.