Nghiên cứu về ăn mòn và bảo vệ kim loại

1

Nhóm 2

Nghiên cứu về ăn mòn và bảo vệ kim loại

2

Danh sách thành viên Nhóm số 2 Nhóm trưởng
Thành viên
1. Thành viên
2. Thành viên
3. Thành viên
4. Thành viên
5. Thành viên
6. Thành viên
7. Thành viên
8.
9. 3

Nghiên cứu về ăn mòn và bảo vệ kim
loại

Nội dung :
I. Đại cương về ăn mòn Kim loại
II. Ăn mòn Điện hóa
III. Ăn mịn kim loại trong các môi trường khác nhau
IV. Các phương pháp chống ăn mòn kim loại .

4

I. Đại cương về ăn mòn Kim loại

1.Khái niệm

Ăn mòn kim loại là sự phá hủy kim loại do tương tác hóa học hoặc điện hóa của kim
loại với mơi trường xung quanh.

2. Phân loại về sự ăn mòn kim loại

Hiện tượng ăn mòn kim loại được phân loại
theo nhiều cách tùy thuộc vào điều kiện, dạng
bề mặt bên ngoài...

2.1 Phân loại theo cơ chế ăn mòn kim loại

Theo cơ chế của q trình ăn mịn kim loại chia

làm 2 loại:
 Ăn mịn hóa học
 Ăn mịn điện hóa

5

I. Đại cương về ăn mòn Kim loại Hiện tượng ăn mịn hóa học vỏ lị nung
clinker
2.2 Phân loại theo đặc trưng của sự ăn mòn
6
Sự ăn mòn kim loại diễn ra rất phức tạp và
đa dạng, dựa theo dạng bề mặt bị phá hủy
thì ăn mịn kim loại được thường gặp một số

dạng như sau:

 Ăn mòn liên tục
 Ăn mòn cục bộ
Một số dạng ăn mòn khác:

o Ăn mòn dạng vết
o Ăn mòn rãnh
o Ăn mòn Ganvani
o Ăn mòn giữa các tinh thể
o Ăn mòn chọn lọc
o Ăn mòn mài mòn
o Ăn mòn ứng lực
o Ăn mòn do ma sát

II. Ăn mịn Điện hóa Ăn mịn điện hóa

1. Giới thiệu về ăn mịn điện hóa 7
Là sự phá hủy kim loại do sự tương tác điện

hóa giữa kim loại với mơi trường chất điện li..
Ví dụ: Phần vỏ tàu biển chìm trong nước, ống

dẫn đặt trong lịng đất, kim loại tiếp xúc với
khơng khí ẩm...
2. Đặc điểm ăn mịn điện hóa

- Ăn mịn điện hóa khơng chuyển electron trực
tiếp đến chất tham gia mà thông qua dây dẫn
hoặc dung dịch chất điện li.

- Xuất hiện dòng điện cục bộ.
- Ăn mịn điện hóa xảy ra 2 q trình đồng thời
đó là q trình oxi hóa và q trình khử, 2 q
trình này xảy ra không cùng một chỗ.

II. Ăn mịn Điện hóa

3. Điều kiện xảy ra ăn mịn điện hóa
Hiện tượng ăn mịn điện hóa xảy ra khi:
- Các điện cực khác nhau về bản chất: có thể là cặp kim loại khác nhau, cặp kim loại -
phi kim hay cặp kim loại - hợp chất hóa học. Trong đó kim loại có tính khử mạnh hơn
sẽ là cực âm. Như vậy kim loại nguyên chất khó bị ăn mịn.
- Các điện cực tiếp xúc với nhau (trực tiếp hoặc gián tiếp qua dây dẫn).
- Các điện cực cùng tiếp xúc với một dung dịch điện li.
4. Cơ chế ăn mịn điện hóa

+ Vùng anot
Vùng anot xảy ra q trình oxi hóa, kim loại hịa
tan để lại electron trên bề mặt thanh kim loại
tạo thành ion dương kim loại đồng thời chuyển
vào dung dịch.

M → + ne

8

II. Ăn mịn Điện hóa

4. Cơ chế ăn mịn điện hóa

+ỞVvùng catot có thể xảy ra các phản ứng như sau:
Q+)uTárotrnìnghmxơảiytraườởnvgùanxgitcxaảtoytralàpqhuảántứrìngh khử,Ht+rognigảiđpóhcóáncgchhiấđtroo:xi hóa (Ox) như ion,
các ngun+nnteử→hoặc phân tử chất điện li đến nhận electron trên bề mặt kim loại tạo
t+h)àTnrohncghmấtơkihtửrư(ờKnhg).vTừhaựcóchioấnt cHá+cvềleocxtiroxảnyởraanpohtảcnhứunygểntiêđuếnthvụùnogxicctomt ặtrtêtnrobnềgmặt
kdiumnglodạịic.h và phản ứng khử H+ :

+ n+ neaO→x +One → bKh
+) Trong môi trường bazơ hoặc trung tính xảy ra phản ứng khử oxi hoặc nước để tạo
thành OH– :

n+ 2nO + 4ne → 4nOH−
2nO + 2ne → n + 2nOH−
+) Trong dung dịch có ion kim loại (có điện thế dương hơn kim loại bị ăn mịn) thì q
trình khử ở catot có thể là:
+ ne → M
+ ae → (trong đó: n = a + b). 9

III. Ăn mịn kim loại trong các mơi trường khác nhau

1. Ăn mịn kim loại trong mơi trường khí quyển
Ăn mịn trong khí quyển liên quan đến nồng
độ oxi, hơi nước mà trong đó chất ơ nhiễm
tạo ra dung dịch có pH thấp là nguyên nhân
trực tiếp gây ra sự ăn mòn.

2. Ăn mịn trong mơi trường đất
Đất là mơi trường khơng đồng nhất, tùy theo
địa phương mà đặc tính của đất khác nhau. Có
rất nhiều dụng cụ và thiết bị chơn ngầm trong

đất nên có thể bị ăn mịn, làm giảm tuổi thọ
hoặc bị phá hủy..

10

III. Ăn mịn kim loại trong các mơi trường khác nhau

3. Ăn mòn trong nước biển
Với đặc điểm của nước biển chiếm
hơn 70 % diện tích trái đất, sự khác
nhau của các vùng khí hậu, đặc điểm
địa lý … do vậy thành phần và những
tính chất hóa, lý của nước biển cũng
thay đổi rất nhiều.
Độ muối của nước biển đóng vai trị
quan trọng cho tính dẫn điện của nước
biển và ảnh hưởng đến tốc độ ăn mòn
kim loại.

11

IV. Các phương pháp chống ăn mòn kim loại

1. Phương pháp bảo vệ bề mặt
- Dùng chất bền với môi trường để phủ lên bề mặt KL : bôi dầu mỡ, sơn, mạ, tráng
men,
- Dùng chất kìm hãm, tăng khả năng chịu đựng với mơi trường: hợp kim chống gỉ
VD: sắt tây là sắt được tráng thiếc, tôn là sắt được tráng kẽm.

Chống

ăn
mòn
bằng
sơn
phủ

12

IV. Các phương pháp chống ăn mòn kim loại

2. Phương pháp điện hóa

- Dùng kim loại bền có tính khử mạnh hơn gắn vào kim loại cần bảo vệ
để làm vật thay thế.
VD: Để bảo vệ vỏ tàu biển bằng thép (thành phần chính là Fe), người
ta gắn các lá Zn vào phía ngồi vỏ tàu ở phần chìm trong nước biển

=> Phần vỏ tàu bằng thép là cực dương, các lá
Zn là cực âm.
=> Zn là vật hi sinh nên bị ăn mòn. Sau một
thời gian nhất định, người ta thay những lá Zn
bị ăn mòn bằng những lá Zn khác

13

14