Câu hỏi: Nêu các biện pháp bảo vệ kim loại không bị ăn mòn?
Lời giải:
Các biện pháp sử dụng để bảo vệ kim loại:
– Ngăn không cho kim loại tiếp xúc với môi trường ăn mòn
+ Để đồ vật nơi khô ráo thoáng mát, vệ sinh lau chùi sạch sẽ sau khi sử dụng
+ Rửa sạch dụng cụ lao động và tra dầu mỡ sau khi sử dụng
+ Sơn, mạ, bôi dầu mỡ… lên bề mặt kim loại ngăn không cho kim loại tiếp xúc với môi trường ăn mòn.
– Chế tạo vật liệu ít bị ăn mòn: Sử dụng một số hợp kim ít bị ăn mòn như thép sẽ ít bị ăn mòn bởi môi trường.
Cùng Top Tài Liệu tìm hiểu thêm về sự ăn mòn kim loại nhé!
Sự ăn mòn kim loại là sự phá huỷ kim loại hoặc hợp kim do tác dụng của các chất trong môi trường xung quanh.
Hệ quả: Kim loại bị oxi hoá thành ion dương
M → Mn+ + ne
Có 2 dạng ăn mòn kim loại là ăn mòn hóa học và ăn mòn điện hóa học
1. Ăn mòn hoá học
Ăn mòn hóa học là một dạng của ăn mòn kim loại hoặc hợp kim dưới tác dụng của các yếu tố trong môi trường xung quanh. Ăn mòn hóa học xảy ra do sự phản ứng của kim loại với hơi nước hoặc chất khí ở nền nhiệt độ cao hoặc theo khoa học thì sẽ là quá trình oxy hóa khử, trong đó các electron của kim loại được chuyển trực tiếp đến các chất ở trong môi trường.
Ăn mòn hóa học thông thường sẽ xảy ra ở các chi tiết kim loại của máy móc hay các thiết bị thường xuyên phải tiếp xúc với hóa chất, hơi nước ở nhiệt độ cao hay khí oxy.
Ví dụ: Thanh sắt trong nhà máy sản xuất khí Cl2
Fe + Cl2 → FeCl3
Vậy, Ăn mòn hoá học là quá trình oxi hoá – khử, trong đó các electron của kim loại được chuyển trực tiếp đến các chất trong môi trường.
2. Ăn mòn điện hoá học
a. Khái niệm về ăn mòn điện hóa
Ăn mòn điện hóa là sự phá hủy các kim loại do hợp kim tiếp xúc với dung dịch chất điện ly và tạo ra dòng điện hay đây còn được gọi là quá trình oxy hóa-khử, trong đó kim loại sẽ bị ăn mòn bởi tác dụng của dung dịch chứa chất điện li và tạo nên dòng electron chuyển dời từ cực âm đến cực dương.
Ăn mòn điện hóa thường xảy ra khi một cặp kim loại hoặc hợp kim ở bên ngoài không khí ẩm hoặc nhúng chúng vào trong dung dịch axit, nước muối,…
Để hiểu rõ hơn về ăn mòn điện hóa, ta cùng theo dõi thí nghiệm sau:
Hiện tượng:
– Kim điện kế quay ⇒ chứng tỏ có dòng điện chạy qua.
– Thanh Zn bị mòn dần.
– Bọt khí H2 thoát ra cả ở thanh Cu.
Giải thích:
– Điện cực âm [anot]; Zn bị ăn mòn theo phản ứng: Zn → Zn2+ + 2e
Ion Zn2+ đi vào dung dịch, các electron theo dây dẫn sang điện cực Cu.
– Điện cực dương [catot]: ion H+ của dung dịch H2SO4 nhận electron biến thành nguyên tử H rồi thành phân tử H2 thoát ra.: 2H+ + 2e → H2↑
⇒ Ăn mòn điện hoá là quá trình oxi hoá – khử, trong đó kim loại bị ăn mòn do tác dụng của dung dịch chất điện li và tạo nên dòng electron chuyển dời từ cực âm đến cực dương.
b. Ăn mòn điện hoá học hợp kim sắt trong không khí ẩm
VD: Sự ăn mòn gang trong không khí ẩm.
– Trong không khí ẩm, trên bề mặt của gang luôn có một lớp nước rất mỏng đã hoà tan O2 và khí CO2 , tạo thành dung dịch chất điện li.
– Gang có thành phần chính là Fe và C cùng tiếp xúc với dung dịch đó tạo nên vô số các pin nhỏ mà sắt là anot và cacbon là catot.
Tại anot: Fe → Fe2+ + 2e
Các electron được giải phóng chuyển dịch đến catot.
Tại catot: O2 + 2H2O + 4e → 4OH–
Ion Fe2+ tan vào dung dịch chất điện li có hoà tan khí O2.Tại đây, ion Fe2+ tiếp tục bị oxi hoá, dưới tác dụng của ion OH− tạo ra gỉ sắt có thành phần chủ yếu là Fe2O3.nH2O.
c. Điều kiện xảy ra sự ăm mòn điện hoá học
Các điện cực phải khác nhau về bản chất.
Cặp KL – KL; KL – PK; KL – Hợp chất hoá học
Các điện cực phải tiếp xúc trực tiếp hoặc gián tiếp qua dây dẫn.
Các điện cực cùng tiếp xúc với một dung dịch chất điện li.
CÔNG TY CỔ PHẦN THIẾT BỊ CÔNG NGHỆ CAO DELTA VIỆT NAM
Theo như thống kê tổng khối lượng kim loại bị ăn mòn trung bình hằng năm trên thế giới khoảng 10-30% khối lượng kim loại được sản xuất ra. Sự ăn mòn kim loại gây tổn thất lớn về nhiều mặt cho nền kinh tế và đời sống con người. Tuy nhiên, nếu hiểu rõ nguồn gốc ăn mòn, chúng ta có thể giảm thiểu tác hại từ quá trình ăn mòn.
Ăn mòn kim loại là gì?
Ăn mòn là một quá trình chuyển hóa tự nhiên từ kim loại tinh khiết sang hình thái bền hơn về mặt hóa học [dạng oxit kim loại, hydroxit hoặc sunfua]. Đây là quá trình phá hủy vật liệu từ từ thông qua các phản ứng hóa học/điện hóa học với môi trường xung quanh. Kim loại sau một thời gian tiếp xúc với không khí, nước hoặc các môi trường có tính ăn mòn cao sẽ xảy ra các phản ứng oxy hóa-khử, tạo thành lớp sản phẩm ăn mòn trên bề mặt có màu ố vàng hay còn gọi là gỉ sét.
Các dạng ăn mòn kim loại
Căn cứ vào môi trường và cơ chế của sự ăn mòn kim loại, có thể phân loại ăn mòn thành hai loại chính như sau: Ăn mòn hóa học là quá trình oxi hóa – khử, trong đó kim loại phản ứng trực tiếp với các chất oxi hóa trong môi trường [các electron của kim loại được chuyển trực tiếp đến các chất trong môi trường] và không có xuất hiện dòng điện. Ăn mòn điện hóa học là quá trình oxi hóa – khử; trong đó kim loại bị ăn mòn do tác dụng của dung dịch chất điện li và tạo nên dòng electron chuyển dời từ cực âm sang cực dương. Các giải pháp ngăn chặn chống ăn mòn- Phương pháp phủ lớp bảo vệ
Phương pháp này có thể chia thành hai loại: phủ lớp kim loại và phủ lớp phi kim loại. Mục đích chính của phương pháp chống ăn mòn, mài mòn này là phân tách thiết bị khỏi môi trường tạo ăn mòn, mài mòn. + Phương pháp phủ lớp kim loại: một lớp kim loại tốt hơn, có khả năng chống chịu ăn mòn, mài mòn tốt hơn sẽ được phủ lên thiết bị để bảo vệ thiết bị khỏi tiếp xúc trực tiếp với môi trường ăn mòn, mài mòn. Ví dụ điển hình là mạ thiếc, mạ thép,... + Phương pháp phủ lớp phi kim loại: Sử dụng các hợp chất hữu cơ hoặc vô cơ [Men sứ, lớp lót ximang xilicat, gốm chống ăn mòn,...] để tạo một lớp phủ lên bề mặt kim loại nhằm tách biệt vật liệu và các môi trường ăn mòn, mài mòn.- Phương pháp sử dụng chất ức chế
Giống như một số chất tạo ra sự ăn mòn [như muối, axit,...] thì có các chất hóa học giúp ức chế quá trình ăn mòn [như Cromat, Silicat, Amin hữu cơ,...]. Khi sử dụng amin hữu cơ, chất ức chế được thấm vào anot hoặc ca-tốt. Việc sử dụng phương pháp chống ăn mòn bằng chất ức chế thường được sử dụng trong các hệ thống khép kín và cần được bảo trì bảo dưỡng thường xuyên. Các chất ức chế ăn mòn có thể được kết hợp với phương pháp lớp phủ bảo vệ hoặc lớp sơn lót.- Phương pháp phủ Nano bảo vệ
Các nhà khoa học vật liệu đã liên tục nghiên cứu để đưa ra công nghệ mới có tính cách mạng nhằm thay thế các phương pháp cũ: Công nghệ nano bảo vệ. Công ty Cổ phần thiết bị công nghệ cao Delta Việt Nam vinh dự là đại diện độc quyền cho nhà sản xuất hàng đầu thế giới về lĩnh vực này, Tập đoàn Corrosion Technologies, Hoa Kỳ. Dòng sản phẩm CorrosionX sử dụng các công nghệ tiên tiến nhất hiện nay như Công nghệ liên kết phân cực [Polar Bonding], công nghệ Hóa phủ phản ứng [Reactive Chemical Coating], công nghệ phủ màng mỏng [Fluid Thin Fiml] để giúp các phân tử Nano bám chặt vào bề mặt kim loại và đánh bật các tác nhân ăn mòn, giảm rỉ sét đã có nhưng không làm tăng trọng lượng vật phủ.
CorrosionX tự hào là nhà cung cấp hàng đầu cho lĩnh vực quốc phòng, với các khách hàng đến từ nhiều quốc gia như: Quân đội Hoa Kỳ [Hải quân, không quân, Lục quân], Tổ chức quân sự Bắc Đại Tây Dương [NATO], cơ quan hàng không vũ trụ Hoa Kỳ [NASA], nhiều nhà sản xuất hàng không, quốc phòng lớn trên thế giới. Các sản phẩm bảo vệ cho Không quân và Hải quân đạt nhiều tiêu chuẩn quân sự Mỹ, Trong đó phải kể đến công nghệ khắt khe MIL-PRF81309 cho hợp chất chống ăn mòn siêu vi màng có khả năng loại nước.
Liên hệ tư vấn
Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit, sed do eiusmod tempor incididunt ut labore et dolore magna aliqua