Ăn mòn kim loại

Ăn mòn kim loại

CÁC VẤN ĐỀ CẦN TÌM HIỂU

 TẦM QUAN TRỌNG CỦA VIỆC NGHIÊN CỨU CHỐNG ĂN MỊN KIM LOẠI

 ĂN MỊN KIM LOẠI VÀ PHÂN LOẠI ĂN MỊN KIM LOẠI

 PHƯƠNG PHÁP BẢO VỆ & ỨNG DỤNG TỪNG PHƯƠNG PHÁP

TẦM QUAN TRỌNG CỦA VIỆC NGHIÊN CỨU

VỀ CHỐNG ĂN MÒN KIM LOẠI

 Ngày nay vật liệu kim loại chiếm vị trí quan trọng nhất trong nền kinh tế quốc dân, do có hoạt tính cao chúng bị 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

Sự phân bố thiệt hại theo tác dụng ăn mòn

34%

28%

Ăn mòn đều Ăn mòn dưới áp suất Ăn mòn khác Ăn mòn tinh giới

Ăn mòn mài mòn Ăn mòn cục bộ Ăn mòn mỏi

BIỂU ĐỒ SỰ PHÂN BỐ VỀ THIỆT HẠI

Ăn Mòn Kim Loại Là Gì?

Ăn mòn kim loại là: sự phá hủy kim loại hoặc hợp kim do tác dụng hóa học của môi trường xung quanh ( theo nghĩa rộng là sự phá hủy vật liệu) , trong đó nguyên tử kim loại bị oxy hóa thành ion kim loại dương.

M - ne  Mn+

Ăn mòn kim loại

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

 Định nghĩa: Sự phá hủy kim loại do kim loại phản ứng hĩa học với chất khí hoặc hơi nước ở nhiệt độ cao

 Quá trình ăn mịn là kết quả của phản ứng dị thể

 Ví dụ: Fe bị ăn mịn bởi khơng khí

3Fe + 2CO2 = Fe3O4 + 2C 3Fe + 4H2O = Fe3O4 + 4H2 

ĂN MÒN HÓA HỌC

Các phương pháp chống ăn

mòn hóa học

 Sản xuất các hợp kim bền với nhiệt, chống gỉ.

 Phủ lớp bảo vệ chống ăn mòn như sơn,

mạ Crom, mạ Nhôm, mạ Niken …

 Dùng chất ức chế ăn mòn.

 Tạo môi trường khí trơ xung quanh để bảo vệ kim loại như N2, Argon, Heli…

 Định nghĩa: Ăn mòn điện hóa là sự phá hủy kim loại khi kim loại tiếp xúc với dung dịch chất điện ly tạo nên dòng điện.

 Cơ chế ăn mòn điện hóa

Quá Trình Anod

 Quá trình Anot: là quá trình oxy hĩa điện hĩa trong đĩ kim loại bị oxy hĩa thành ion kim và giải phĩng điện tử:

M  Mn+ + ne

 Đặc biệt khi trong dung dịch có những ion kim loại có điện thế cực dương hơn kim loại bị ăn mòn thì cĩ thể xảy ra quá trình xảy ra:

M  Mn+ + ne

Mn’’+  Mn+ + ne

 Quá trình Catot: là quá trình khử điện hĩa trong đĩ chất oxy hĩa nhận diện tử do kim loại giải phĩng ra.

Ox + ne  Red

 Nếu “Ox” là H+ thì quá trình catot:

2H+ + 2e  H2

 Nếu “Ox” là O2 thì quá trình catot:

* với mơi trường axit:

O2 + 4H+ + 4e  2H2O

* với mơi trường trung tình hoặc bazơ:

O2 + 2H2O + 4e  4OH

-Quá Trình Catod

Quá Trình Catod

Khi trong dung dịch cĩ những ion kim loại

cĩ thế điện cực dương hơn kim loại bị ăn mịn thì quá trình catot cĩ thể là:

Mn’+ + n’e  M

Trong đĩ: n’ = n” + n”’

Quá Trình Dẫn Điện

Các điện tử do kim loại bị ăn mòn giải phóng ra sẽ di chuyển từ nơi có phản ứng Anod tới nơi có phản ứng Catod, còn các ion dịch chuyển trong dung dịch.

Hai điện cực cùng chất

 Kim loại khơng bị ăn mịn

Thí nghi m 1: ệm 1:

Điều kiện ăn mòn điện hóa:

Thí Nghiệm 3:

* Thay dung dịch điện ly bằng dung dịch không điện ly

Dung dịch không diện ly.

 Không xảy ra

quá trình ăn mòn

Thí nghi m 4: ( ệm 4: ( mô tả)

ra quá trình ăn mòn

 Các điện cực phải khác nhau.

 Các điện cực phải tiếp xúc với nhau.

 Các điện cực phải tiếp xúc với một dd 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.

► Những kim loại có tính thụ động hoặc hợp kim chứa Cr như: Cr, Thép chứa Ti-Al…

► Những kim loại có khả năng tạo sản phẩm chống

ăn mòn khi tiếp xúc với môi trường như: Cu, Zn,

Pb, Al…

► Trong quá trình SX có thể thêm phụ gia để tạo sản phẩm chống ăn mòn tốt như: Al-Cu, Cu-

Zn…

 Mục đích: tăng vẻ đẹp cho vật liệu và chống ăn mòn

tiếp xúc của kim loại cần bảo vệ với môi trường, cơ chế là dùng kim loại có thế thấp hơp làm vật hi sinh.

khi lớp phủ kín Khi đó kim loại phủ có thế dương hơn

nhớt…

VD: bảo vệ đường ống dẫn dầu trong lòng đất Nối đường ống này với cực âm của nguồn 1 chiều, cực dương được nối với thép phế liệu.

Ứng Dụng Chống Ăn Mòn

Kim Loại

► Được ứng dụng trong công nghệ mạ điện lên bề mặc

kim loại như: Mạ kẽm, mạ đồng, mạ vàng, niken…vừa chống ăn mòn kim loại vừa làm đẹp bề mặc vật liệu

được mạ.

► Được ứng dụng trong các công trình xây dựng như:

Cầu, cống, các công trình ven biển, nhà ở…nhờ việc lựa chọn vật liệu tốt, mạ, sơn bên ngoài vật liệu một lớp

làm tăng tuồi thọ của vật liệu

► Vỏ tàu thuyền được mạ một lớp đồng bên ngoài nhằm chống ăn mòn do nước biển.

Xin Chân

Thành Cám Ơn

Cô Và Các Bạn

► Nguyễn văn chánh MSSV: 2092120

► Danh Si Ra MSSV: 2092156

Giáo viên hướng dẫn:Nguyễn Thị Ánh Hồng