Chuyên đề ôn thi đai học ăn mòn kim loại

¡n mßn kim lo¹i






I.Sự ăn mòn kim loại
1. Khái niệm
Ăn mòn kim loại là sự phá huỷ kim loại (hợp
kim) dới tác dụng hoá học của môi trờng.

Bản chất của sự ăn mòn kim loại:
M ne
M
n+



¡n mßn ho¸ häc

¡n mßn ®iÖn ho¸
2. Ph©n lo¹i:


II. Ăn mòn hoá học

Là sự phá huỷ kim loại hay( hợp kim) bằng các
phản ứng hoá học do kim loại tiếp xúc với khí
hoặc hơi nớc ở nhiệt độ cao.

Ví dụ:
*Al bị oxi hoá bởi oxi không khí.
4Al + 3O
2
=

Al
2
O
3.
*Sắt bị gỉ khi tiếp xúc với hơi nớc ở
nhiệt độ cao:

Mai:
Mai:
Fe + H
2
O FeO + H
2
t
o
> 570
o
C
1.Định nghĩa:

II. Ăn mòn hoá học
2. Đặc điểm :
- Chỉ xảy ra các phản ứng hoá học đơn
giản.
- Không phát sinh dòng điện.
- Nhiệt độ môi trờng càng cao thì tốc
độ ăn mòn hoá học càng lớn.


III. Ăn mòn điện hoá
1. Định nghĩa:
Là sự phá huỷ kim loại hay hợp kim do
kim loại tiếp xúc với dung dịch điện li và
có phát sinh dòng điện.

Ví dụ:
- Vỏ tàu chìm trong nớc, kim loại tiếp xúc
với không khí ẩm


Thêi ®iÓm ban ®Çu Sau 1 thêi gian thÝ nghiÖm
2. ThÝ nghiÖm vÒ ¨n mßn ®iÖn ho¸
ThÝ nghiÖm 1



Nhận xét:

Thanh kẽm bị ăn mòn liên tục và rất nhanh.

Kim vôn kế lệch chứng tỏ trong mạch có
dòng điện.

Bọt khí hidro thoát ra.
Giải thích:



Thay l¸ ®ång b»ng l¸ kÏm:
⇒
Hai kim lo¹i ph¶i kh¸c nhau.(1)
ThÝ nghiÖm 1:
3. §iÒu kiÖn cã ¨n mßn ®iÖn ho¸


ThÝ nghiÖm 2:
Bá d©y dÉn:
Hai kim lo¹i tiÕp xóc
víi nhau:
=> 
 !"#


ThÝ nghiÖm 3:
* Thay dung dÞch ®iÖn li b»ng dung dÞch kh«ng ®iÖn ly
dung dÞch
kh«ng ®iÖn ly
$%&'()
)*+
&' !,#

Điều kiện có ăn mòn điện hoá

Các điện cực phải khác nhau: cặp kim loại
khác nhau, cặp kim loại phi kim, cặp kim
loại hợp chất hoá học

Các điện cực phải tiếp xúc với nhau ( hoặc
trực tiếp hoặc gián tiếp qua dây dẫn).

Các điện cực cùng tiếp xúc với dung dich
chất điện li.


Ví dụ 1:

Giải thích tại sao gang và thép bị ăn mòn
trong không khí ẩm.

Gợi ý:

Gang và thép là hợp kim của Fe và C.

Không khí ẩm là dung dịch điện ly vì: Hơi nớc
trong không khí hoà tan 1 số oxit axit nh



4. Cơ chế ăn mòn điện hoá

* Cực âm(Fe):
Fe
o
- 2e = Fe
2+
Fe
2+
- 1e = Fe
3+
Tại đây tiếp tục xảy ra
phản ứng hoá học giữa các
chất trong dung dịch với
các ion sắt
* Cực dơng(C,C
3
Fe):
Xảy ra quá trình khử
2 H
+
+ 2e = H
2
(MT axit )
2 H
2
O + O
2
+ 4e = 4 OH
-
(MT kiềm , trung tính)
Xét cơ chế ăn mòn vật bằng gang hoặc thép:

Phiếu học tập số 1
-./0.12))34567
1. Dòng e di chuyển theo chiều nào, từ đó xác định các điện cực: cực
âm , cực dơng .
2. Các quá trình xảy ra tại các điện cực:
a. tại cực âm
b. tại cực dơng
2. Quá trình trên có giống với quá trình xảy ra khi cho 1 thanh Fe vào
dung dich axit HCl không? (lu ý sự khác nhau giữa sự trao đổi e
trong 2 trờng hợp).Nếu khác thì khác ở chỗ nào? (lu ý sự khác
nhau giữa sự trao đổi e trong 2 trờng hợp)
. .


Phiếu học tập số 2
Viết cơ chế của sự ăn mòn 1 vật làm từ đồng và kẽm trong
không khí ẩm
1. Xác định các điện cực
Cực âm là: .
Cực dơng là
Vì lí do .
2. Các phản ứng xảy ra trên các điện cực:
Cực âm
Cực dơng



5.Bản chất ăn mòn điện hoá

Là một quá trình oxi hoá khử xảy ra trên bề mặt
các điện cực, có phát sinh ra dòng điện.

Cực âm:
+ Là kim loại mạnh nhất trong vật liệu.
+ Tại đây xảy ra quá trình oxi hoá kim loại.

Cực dơng:
+Là phần còn lại của vật liệu.
+Tại đây xảy ra quá trình khử các ion hoặc nớc


IV. Cách chống ăn mòn kim loại
*Nguyên tắc chung:
Hạn chế hoặc triệt tiêu ảnh hởng của môi
trờng
với kim loại.
*Các phơng pháp:
1. Cách ly kim loại với môi trờng
2. Dùng hợp kim chống gỉ (inox).
3. Dùng chất chống ăn mòn.
4. Dùng phơng pháp điện hoá.


1. Cách ly kim loại với môi trờng

Dùng các chất bền với môi trờng phủ lên
bề mặt kim loại.
a) Các loại sơn chống gỉ, vecni, dầu mỡ,

men, hợp chất polime
b) Một số kim loại Cr, Ni, Cu, Zn, Sn
c) Một số hợp chất hoá học bền: oxit kim
loại, photphat kim loại (tạo màng).




2. Dïng hîp kim chèng gØ

VÝ dô:
Inox:
Hîp kim cña Fe_Cr_Ni, khã bÞ ¨n mßn trong
c¸c m«i trêng.


3. Dïng chÊt chèng ¨n mßn.

VÝ dô:
Urotrophin: lµm cho bÒ mÆt kim lo¹i thô
®éng víi axit.