Sự ăn mòn kim loại trong hóa học

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

Trang 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN

KỸ THUẬT PHẢN ỨNG HÓA HỌC

Ths Ngô Thanh Liêm

Trang 3

SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI

Hãy quan sát những đồ dùng, thiết bị sau và nhận xét

trạng thái của chúng !

Trang 4

Trang 5

• TẠI SAO KIM LOẠI BỊ ĂN MÒN ???

Trang 6

NỘI DUNG

Trang 7

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

Trang 8

 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

Trang 9

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)

Trang 10

 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.

Trang 11

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

Trang 12

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

Trang 13

• 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

Trang 14

 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

Trang 15

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

Trang 16

+ bọt khí thoát ra ở cả lá Cu

Trang 17

Trang 18

Trang 19

• 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

Trang 20

• 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

Trang 21

• 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

Trang 22

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)

Trang 23

• 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)

Trang 24

Trang 25

TÀI LIỆU THAM KHẢO

• Apply chemistry- chapter 10-

• http://luanvan.net.vn/luan-van/luan-van-bao-ve-kim-loai-chong-an-mon-64253/

Định dạng
Số trang	26
Dung lượng	23,65 MB