Sự ăn mòn kim loại

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT
KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN

KỸ THUẬT PHẢN ỨNG HÓA
HỌC
Ths. Ngô Thanh Liêm


CHỦ ĐỀ:

SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI
NHÓM 10
1. LÂM THỊ MỸ HỒNG
2. PHẠM THỊ HÒA


SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI

Hãy quan sát những đồ dùng,
thiết bị sau và nhận xét trạng
thái của chúng !


SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI


SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI

• TẠI SAO KIM LOẠI BỊ ĂN
MÒN ???

NỘI DUNG


SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI
1. Sự ăn mòn kim loại là gì ???
•. Ăn mòn kim loại là sự phá huỷ kim loại hoặc
hợp kim do tác dụng của các chất trong môi
trường xung quanh.
•. Cơ chế của sự ăn mòn kim loại:
Kim loại bị oxi hoá thành ion dương bởi các
quá trình hoá học hoặc điện hoá.
M  Mn+ + ne


SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI
 Việc phân loại thông thường của sự ăn mòn
là theo môi trường mà kim loại được tiếp xúc
hoặc các phản ứng thực tế xảy ra


SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI
2. Phân loại sự ăn mòn kim loại:
• Ăn mòn hóa học: là sự phá hủy kim loại do kim
loại pư hóa học với chất khí hoặc hơi nước ở
nhiệt độ cao.
• Ví dụ:
(1)

2Fe

+ 3Cl2

2FeCl3

(2)

3Fe

+ 4H2O

Fe3O4 + 4H2

(3)

3Fe

+ 2O2

Fe3O4

(chất khử) (chất oxi hóa)


SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI

 Bản chất của ăn mòn hoá học: là quá trình oxi khử, trong đó các e
của kim loại được chuyển trực tiếp đến các chất trong môi trường.

SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI
2. Phân loại sự ăn mòn kim loại:
• Ăn mòn điện hóa: là sự phá hủy kim loại do
hợp kim tiếp xúc với dung dịch chất điện ly
tạo nên dòng điện
• Ví dụ:

Phần vỏ tàu biển chìm trong nước


SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI
Ăn mòn điện hóa là loại ăn mòn kim loại phổ
biến và nghiêm trọng nhất
• Các điều kiện ăn mòn điện hóa:
 Các điện cực phải khác chất nhau. Trong đó
kim loại có tính khử mạnh hơn sẽ là cực âm.
 Các điện cực phải tiếp xúc với nhau
 Các điện cực cùng tiếp xúc với một dung dịch
chất điện ly.


SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI
• Cơ chế ăn mòn điện hóa: gồm 3 quá trình cơ
bản :
 Quá trình Anot: là quá trình oxi hóa điện hóa,
trong đó kim loại chuyển vào dung dịch dưới
dạng cation Mez+ và giải phóng điện từ: kim
loại bị ăn mòn
Me  Men+ + n.e

SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI

 Quá trình Catot: là quá trình khử điện hóa,
trong đó chất oxi hóa nhận điện tử do kim loại
bị ăn mòn nhường cho điện tử.
Ox + z.e -> Red
Red: dạng khử liên hợp của Ox ( tức Ox.ze)
 Quá trình dẫn điện: các điện tử do các kim loại
bị ăn mòn giải phóng sẽ từ anot đến catot, còn
các ion di chuyển trong dung dịch.


SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI
Như vậy, quá trình ăn mòn kim loại xảy ra
đồng thời với sự xuất hiện dòng điện giữa hai
cực khác nhau của kim loại.


Vùng kim loại bị hòa tan đóng vai trò cực
dương (+) anot



Vùng kia đóng vai trò cực âm (-) catot.



Ví dụ: Sự ăn mòn của Zn trong dung dịch
H2SO4

SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI
Zn

Cu

dd
H2SO
4

Khi chưa nối dây
dẫn, lá Zn bị hoà
tan chậm và bọt khí
H2 thoát ra trên bề
mặt lá Zn.

Khi nối dây dẫn:
+ lá Zn bị ăn mòn nhanh
+ kim điện kế bị lệch.
+ bọt khí thoát ra ở cả lá
Cu.


SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI
Zn

Cu

Zn2+

dd
H2SO
H+
4

Zn bị ăn mòn hoá học:
Zn + 2H+  Zn2+ +
H2

Hình thành pin điện hoá
• Cực âm: lá Zn: Zn  Zn2+ + 2e
• Cực dương: lá Cu: 2H+ + 2e  H2
Phản ứng chung:
Zn + 2H+  Zn2+ + H2

 Kết quả: Lá Zn bị ăn mòn nhanh đồng thời
với sự tạo thành dòng điện.


SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI


SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI
• Bản chất kim loại:
Tính chống gỉ của kim loại còn liên quan đến
hàm lượng tạp chất và độ bóng của nó. Tạp chất
của kim loại càng nhiều tính chống gỉ càng kém.
Độ bóng kim loại càng cao, tính chống gỉ càng
tốt.

SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI
• Nhiệt độ:
Nhiệt độ ảnh hưởng rất lớn tới sự ăn mòn.
Nhiệt độ càng cao, hoạt độ hóa học của kim loại
và dung dịch tăng, do đó làm tăng sự ăn mòn.


SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI
• Môi trường xung quanh
Tính chống gỉ của nguyên liệu có quan hệ
trực tiếp tới môi trường ăn mòn. Trong những
môi trường khác nhau, tính ổn định của kim loại
cũng khác nhau.


SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI
4. Tốc độ ăn mòn kim loại: có thể đo bằng các đại
lượng sau:
• Tổn thất trọng lượng là trọng lượng kim loại bị ăn
mòn trên đơn vị bề mặt trong 1 đơn vị thời gian:
P = (m1 - m2)/S.t
• Trong đó,
m1, m2 là trọng lượng mẫu kim loại trước và sau
khi bị ăn mòn (mg)
S: diện tích bề mặt kim loại (dm2)
t : thời gian (s)


SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI

• Độ thâm nhập P : tính bằng chiều sâu trung
bình kim loại bị ăn mòn trong một năm.
P = 8.67G/p
• Trong đó,
G: lượng vật liệu bị ăn mòn ( g/m2.h)
p khối lượng riêng của kim loại (kg/m3)


SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI


TÀI LIỆU THAM KHẢO
• Apply chemistry- chapter 10• />