BÀI THUYẾT TRÌNH MÔN ĂN MÒN KIM LOẠI ĐỀ TÀI ĂN MÒN KIM LOẠI

CÁC VẤN ĐỀ CẦN TÌM HIỂU

TẦM QUAN TRỌNG CỦA VIỆC NGHIÊN
CỨU CHỐNG ĂN MÒN KIM LOẠI

ĂN MÒN KIM LOẠI VÀ PHÂN LOẠI ĂN
MÒN KIM LOẠI

PƯƠNG PHÁP BẢO VỆ & ỨNG DỤNG
CỦA TỪNG PHƯƠNG PHÁP
TẦM QUAN TRỌNG CỦA VIỆC NGHIÊN CỨU
TẦM QUAN TRỌNG CỦA VIỆC NGHIÊN CỨU
VỀ CHỐNG ĂN MÒN KIM LOẠI
VỀ CHỐNG ĂN MÒN KIM LOẠI

Ngày nay vật liệu kim loại chiếm vò trí quan trọng nhất trong nền kinh tế quốc dân, do có hoạt
Ngày nay vật liệu kim loại chiếm vò trí quan trọng nhất trong nền kinh tế quốc dân, do có hoạt
tính cao chúng bò môi trường tác động làm phá hủy dần từ ngoài vào trong.
tính cao chúng bò môi trường tác động làm phá hủy dần từ ngoài vào trong.

Ở các nước công nghiệp phát triển, người ta ước tính
thiệt hại do ăn mòn chiếm khoảng 3% tổng sản phẩm
quốc dân, thiệt hại sẽ lớn hơn nếu tính cả cho chi phí
bảo dưỡng, thay thế vật liệu và hậu quả của ăn mòn làm
ô nhiễm môi trường và mất cân bằng sinh thái.

Ở Việt Nam, do có khí hậu nóng ẩm, tỷ lệ sử dụng vật
liệu kim loại còn cao. Vì vậy thiệt hại do ăn mòn còn có
thể lớn hơn.

ĂN MỊN KIM LOẠI LÀ GÌ?
ĂN MỊN KIM LOẠI LÀ GÌ?
Ăn mòn kim loại
Ăn mòn kim loại


là:
là:


sự phá hủy kim loại
sự phá hủy kim loại


hoặc hợp kim
hoặc hợp kim


do tác dụng hóa học
do tác dụng hóa học


của môi trường
của môi trường
xung quanh (theo ngh a r ng ĩ ộ
xung quanh (theo ngh a r ng ĩ ộ
là sự phá hủy vật liệu)
là sự phá hủy vật liệu)
,
,

trong đó nguyên tử kim loại
trong đó nguyên tử kim loại


bò oxy hóa
bò oxy hóa
thành ion dương kim loại.
thành ion dương kim loại.
M - ne
M - ne


M
M
n+
n+
BIỂU ĐỒ VỀ SỰ PHÂN BỐ THIỆT HẠI
n Ă
n Ă
mòn
mòn
kim lo iạ
kim lo iạ


Theo
Theo
c ch n mònơ ế ă

c ch n mònơ ế ă
Theo
môi trường ăn mòn
Theo
phạm vi ăn mòn
Ăn
mòn
điện
hóa
Ăn
mòn
hóa
học
Ăn
mòn
không
khí
Ăn
mòn
đất
Ăn
mòn
nước
biển
…
Ăn
mòn
Cục
bộ

Ăn
mòn
toàn
bộ

BẢNG PHÂN LOẠI ĂN MÒN KIM LOẠI

nh ngh a: S phỏ h y kim lo i do kim lo i ph n ng húa h c v i ch t khớ ho c h i
nh ngh a: S phỏ h y kim lo i do kim lo i ph n ng húa h c v i ch t khớ ho c h i
n c nhi t cao.
n c nhi t cao.

Quỏ trỡnh n mũn l k t qu c a ph n ng d th
Quỏ trỡnh n mũn l k t qu c a ph n ng d th

Vớ d: Fe b n mũn bi khụng khớ
3Fe + 2CO
2
= Fe
3
O
4
+ 2C
3Fe + 4H
2
O = Fe
3
O
4
+ 4H

2

AấN MOỉN HOA HOẽC
AấN MOỉN HOA HOẽC

Đònh nghóa: Ăn mòn điện hóa là
Đònh nghóa: Ăn mòn điện hóa là


sự phá hủy kim loại
sự phá hủy kim loại


do kim loại tiếp xúc
do kim loại tiếp xúc


với dung dòch
với dung dòch
chất điện ly tạo nên dòng điện.
chất điện ly tạo nên dòng điện.

Cơ chế ăn mòn điện hóa

Gồm ba quá trình cơ bản là:

Quá trình Anod

Quá trình Catod


Quá trình dẫn điện
Ăn Mòn Điện Hóa
Ăn Mòn Điện Hóa
Quá Trình Anod
Quá Trình Anod

Quá trình Anod:
Quá trình Anod:


là quá trình oxy hóa điên hóa
là quá trình oxy hóa điên hóa


trong đó kim loại chuyển vào dung dòch
trong đó kim loại chuyển vào dung dòch


dưới
dưới
dạng ion và giải phóng điện tử:
dạng ion và giải phóng điện tử:
M
M


M
M
n+
n+

+ ne
+ ne

Đặc biệt khi trong dung dòch có những ion kim
loại có điện thế cực dương hơn kim loại bò ăn
mòn thì quá trình xảy ra:
M  M
n+
+ ne
M
n’’+
 M
n+
+ ne

Quá trình Catod:
Quá trình Catod:


là quá trình khử điện hóa,
là quá trình khử điện hóa,


trong đó các chất oxy hóa nhận điện tử
trong đó các chất oxy hóa nhận điện tử


do kim
do kim
loại bò ăn mòn giải phóng ra.

loại bò ăn mòn giải phóng ra.
Ox + ne  Red

Nếu “Ox” là H
+
thì quá trình catod xảy ra:
2H
+
+ 2e  H
2

Nếu “Ox” là O
2
thì quá trình catod xảy ra:
* Với môi trường acid:
O
2
+ 4H
+
+ 4e  2H
2
O

* Với môi trường trung tính hoặc bazơ:
O
2
+ 2H
2
O + 4e  2OH
-

Quá Trình Catod
Quá Trình Catod
Quá Trình Dẫn Điện
Quá Trình Dẫn Điện

Các diện tử do kim loại bò ăn mòn
Các diện tử do kim loại bò ăn mòn


giải phóng ra sẽ di chuyển
giải phóng ra sẽ di chuyển
từ nơi
từ nơi


có phản ứng Anod tới nơi có phản ứng Catod,
có phản ứng Anod tới nơi có phản ứng Catod,


còn các
còn các
ion dòch chuyển trong dung dòch.
ion dòch chuyển trong dung dòch.
Hai điện cực cùng chất
Hai điện cực cùng chất
 Kim loại khơng bị an mòn
Thí nghi m 1:ệ
Điều kiện ăn mòn điện hóa:
Thí nghi m 2:ệ
Thí nghi m 2:ệ

Khi không có dây
dẫn
Khi hai kim loại tiếp
xúc nhau

Khơng xảy ra
q trinh ăn mòn

xảy ra q
trinh ăn mòn
Thí Nghi m 3:ệ
Thí Nghi m 3:ệ
* Thay dung d ch đi n ly b ng dung d ch khoâng đi n lyị ệ ằ ị ệ
* Thay dung d ch đi n ly b ng dung d ch khoâng đi n lyị ệ ằ ị ệ
Dung d ch ị
khoâng di n ệ
ly.

Không xảy ra
quá trinh ăn mòn
Thí nghi m 4: (ệ mô tả)

xảy
ra quá
trinh ăn
mòn



Các điện cực phải khác nhau.

Các điện cực phải khác nhau.



Các điện cực phải tiếp xúc với nhau.
Các điện cực phải tiếp xúc với nhau.



Các điện cực phải cùng tiếp xúc với một dung dòch chất điện ly.
Các điện cực phải cùng tiếp xúc với một dung dòch chất điện ly.
Nguyên Tắc:

Làm thế nào để giảm tối đa dòng ăn mòn kim loại
khi kim loại tiếp xúc với môi trường.
Các phương pháp:
Chọn và chế tạo vật liệu chống ăn mòn cao

Tạo lớp phủ bề mặt bằng kim loại hoặc phi kim

Xử lí môi trường

Bảo vệ điện hóa
Các phương pháp chống ăn
Các phương pháp chống ăn
mòn hóa học
mòn hóa học

Sản xuất các hợp kim bền với nhiệt, chống gỉ.
Sản xuất các hợp kim bền với nhiệt, chống gỉ.


Phủ lớp bảo vệ chống ăn mòn như sơn, mạ Crom, mạ Nhôm, mạ
Phủ lớp bảo vệ chống ăn mòn như sơn, mạ Crom, mạ Nhôm, mạ
Niken …
Niken …

Dùng chất ức chế ăn mòn.
Dùng chất ức chế ăn mòn.

Tạo môi trường khí trơ xung quanh để bảo vệ kim loại như N
Tạo môi trường khí trơ xung quanh để bảo vệ kim loại như N
2
2
,
,
Argon, Heli…
Argon, Heli…
►
Nh ng kim lo i có tính th đ ng ho c h p kim ch a Cr nh : Cr, Thép ch a Ti-Al…ữ ạ ụ ộ ặ ợ ứ ư ứ
Nh ng kim lo i có tính th đ ng ho c h p kim ch a Cr nh : Cr, Thép ch a Ti-Al…ữ ạ ụ ộ ặ ợ ứ ư ứ
►
Nh ng kim lo i có kh n ng t o s n ph m ch ng n mòn khi ti p xúc v i môi tr ng ữ ạ ả ă ạ ả ẩ ố ă ế ớ ườ
Nh ng kim lo i có kh n ng t o s n ph m ch ng n mòn khi ti p xúc v i môi tr ng ữ ạ ả ă ạ ả ẩ ố ă ế ớ ườ
nh : Cu, Zn, Pb, Al…ư
nh : Cu, Zn, Pb, Al…ư
►
Trong quá trình SX có th thêm ph gia đ t o san ph m ch ng n mòn t t nh : Al-Cu, Cu-ể ụ ể ạ ẩ ố ă ố ư
Trong quá trình SX có th thêm ph gia đ t o san ph m ch ng n mòn t t nh : Al-Cu, Cu-ể ụ ể ạ ẩ ố ă ố ư
Zn…
Zn…


M c đích: t ng v đ p cho v t li u và ch ng n mòn ụ ă ẻ ẹ ậ ệ ố ă
M c đích: t ng v đ p cho v t li u và ch ng n mòn ụ ă ẻ ẹ ậ ệ ố ă

L p ph anod (protêct ): có tác d ng ng n c n s ti p xúc c a kim lo i c n b o v v i môi ớ ủ ơ ụ ă ả ự ế ủ ạ ầ ả ệ ớ
L p ph anod (protêct ): có tác d ng ng n c n s ti p xúc c a kim lo i c n b o v v i môi ớ ủ ơ ụ ă ả ự ế ủ ạ ầ ả ệ ớ
tr ng, c ch là dùng kim lo i có th th p h p làm v t hi sinh.ườ ơ ế ạ ế ấ ơ ậ
tr ng, c ch là dùng kim lo i có th th p h p làm v t hi sinh.ườ ơ ế ạ ế ấ ơ ậ

L p ph catod: ch có th ch ng n mòn kim lo i khi l p ph kín. Khi đó kim lo i ph có th ớ ủ ỉ ể ố ă ạ ớ ủ ạ ủ ế
L p ph catod: ch có th ch ng n mòn kim lo i khi l p ph kín. Khi đó kim lo i ph có th ớ ủ ỉ ể ố ă ạ ớ ủ ạ ủ ế
d ng h nươ ơ
d ng h nươ ơ

Ngoài ra còn có l p ph h u c nh : s n, d u, nh t…ớ ủ ữ ơ ư ơ ầ ớ
Ngoài ra còn có l p ph h u c nh : s n, d u, nh t…ớ ủ ữ ơ ư ơ ầ ớ
C chơ ế
C chơ ế
:
:

Thêm vào môi tr ng ch t hóa h c v i m t l ng nh có th kìm hãm các quá trình phân c c.ườ ấ ọ ớ ộ ượ ỏ ể ự
Thêm vào môi tr ng ch t hóa h c v i m t l ng nh có th kìm hãm các quá trình phân c c.ườ ấ ọ ớ ộ ượ ỏ ể ự
Phân lo iạ
Phân lo iạ
:
:

ch t c ch catot: gi m t c đ quá trình canot.ấ ứ ế ả ố ộ
ch t c ch catot: gi m t c đ quá trình canot.ấ ứ ế ả ố ộ


Ch t c ch anot, catot: gi m c 2 quá trình.ấ ứ ế ả ả
Ch t c ch anot, catot: gi m c 2 quá trình.ấ ứ ế ả ả

Ch t c ch anot: gi m t c đ quá trình anot.ấ ứ ế ả ố ộ
Ch t c ch anot: gi m t c đ quá trình anot.ấ ứ ế ả ố ộ
* B o v Catod:ả ệ
* B o v Catod:ả ệ
►
B o v Catod b ng đi n c c hi sinh:kim lo i b o v có th th p h n và b n mòn, h h i d n đ ả ệ ằ ệ ự ạ ả ệ ế ấ ơ ị ă ư ạ ầ ể
B o v Catod b ng đi n c c hi sinh:kim lo i b o v có th th p h n và b n mòn, h h i d n đ ả ệ ằ ệ ự ạ ả ệ ế ấ ơ ị ă ư ạ ầ ể
b o v kim lo i c n b o v .ả ệ ạ ầ ả ệ
b o v kim lo i c n b o v .ả ệ ạ ầ ả ệ
VD: đ b o v v tàu b ng đ ng, ng i ta ph m t l p k m bên ngoài.ể ả ệ ỏ ằ ồ ườ ủ ộ ớ ẽ
VD: đ b o v v tàu b ng đ ng, ng i ta ph m t l p k m bên ngoài.ể ả ệ ỏ ằ ồ ườ ủ ộ ớ ẽ
►
B o v catod b ng dòng đi n ngoài: gi m hóa th kéo theo gi m dong n mòn, KL c n b o v ả ệ ằ ệ ả ế ả ă ầ ả ệ
B o v catod b ng dòng đi n ngoài: gi m hóa th kéo theo gi m dong n mòn, KL c n b o v ả ệ ằ ệ ả ế ả ă ầ ả ệ
đ c n i v i c c âm, KL b o v n i v i c c d ng.ượ ố ớ ự ả ệ ố ớ ự ươ
đ c n i v i c c âm, KL b o v n i v i c c d ng.ượ ố ớ ự ả ệ ố ớ ự ươ
VD: b o v đ ng ng d n d u trong lòng đ t. N i đ ng ng này v i c c âm c a ngu n 1 chi u, ả ệ ườ ố ẫ ầ ấ ố ườ ố ớ ự ủ ồ ề
VD: b o v đ ng ng d n d u trong lòng đ t. N i đ ng ng này v i c c âm c a ngu n 1 chi u, ả ệ ườ ố ẫ ầ ấ ố ườ ố ớ ự ủ ồ ề
c c d ng đ c n i v i thép ph li u.ự ươ ượ ố ớ ế ệ
c c d ng đ c n i v i thép ph li u.ự ươ ượ ố ớ ế ệ


*B o v anod:ả ệ
*B o v anod:ả ệ


Phân c c anod đ t o m t l p th đ ng làm dòng n mòn gi m m t cách đáng k . Khi đó th ự ể ạ ộ ớ ụ ộ ă ả ộ ể ế
Phân c c anod đ t o m t l p th đ ng làm dòng n mòn gi m m t cách đáng k . Khi đó th ự ể ạ ộ ớ ụ ộ ă ả ộ ể ế
c a kim lo i s chuy n d ch t th âm sang th d ng.ủ ạ ẽ ể ị ừ ế ế ươ
c a kim lo i s chuy n d ch t th âm sang th d ng.ủ ạ ẽ ể ị ừ ế ế ươ