Bài 20. Sự ăn mòn của kim loại

Bài 20. Sự ăn mòn của kim loại tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn về tất cả các lĩnh v...

Aên mòn kim

loại

ĂN MÒN KIM LOẠI

Ăn mòn hóa

I SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI

1.Ăn mòn hóa

Zn + H2SO4 → ZnSO4 +

H2

Zn → Zn2+ + 2e 2H+ + 2e → H2

Quá trình oxi hĩa khử xảy

ra trực tiếp

I SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI

1.Ăn mòn hóa

Zn + H2SO4 → ZnSO4 +

H2

Nhúng thanh kẽm, nối với thanh đồng, qua một điện kế , trong dd H2SO4 lỗngKim điện kế quay, khí thốt ra trên bề mặt đồng , kẽm tan

Zn → Zn2+ + 2e 2H+ + 2e → H2

Quá trình oxi hĩa khử xảy

ra trực tiếp

1.Ăn mòn hóa

Quá trình oxi hĩa khử xảy ra trực tiếp

Nhanh , Tạo ra dịng điện

Zn + H2SO4 → ZnSO4 +

H2

1.Ăn mòn hóa

Quá trình oxi hĩa khử xảy ra trực tiếp

Nhanh , Tạo ra dịng điện

Zn + H2SO4 → ZnSO4 +

H2

Ăn mòn hóa học và ăn mòn điện hóa

loại nào phổ biến trong tự nhiên ?

Để trả lời câu hỏi này phải xét điều kiện gì khiến xảy ra sự ăn mòn kim loại?

Quan sát các hình ảnh sau

Ăn mòn hóa

Đặc điểm

Điều kiện

THÍ DỤ

Định nghĩa Là quá trình oxi hĩa khử trong đĩ

kim loại bị ăn mịn do tác dụng của dd chất điện ly và tạo nên dịng electron

chuyển dời từ cực âm đến cực dương

Là quá trình oxi hĩa khử trong đĩ electron của kim loại

được chuyển trực tiếp đến các chất oxi hĩa trong mơi trường

 Các điện cực khác bản chất gồm:

-hai kim loại khác nhau -kim loại và phi kim (C) -kim loại và hchc (Fe3C)

 các điện cực nối với nhau trực tiếp hoặc gián tiếp qua dây

•2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3

• 3Fe + 4H2O → Fe3O4 + 4H2

-Vật liệu bằng sắt bị gỉ trong khơng khí ẩm

Khái niệm : Sự phá hủy kim loại hoặc hợp kim do tác dụng của các chất trong môi trường gọi là sự ăn mòn kim loại

Chậm, Khơng phát sinh dịng điện

Nhanh , Tạo ra dịng điện

3 HIỆN TƯỢNGÏ

ĂN MÒN HỢP KIM SẮT

TRONG KHÔNG

KHÍ ẨM

3 HIỆN TƯỢNGÏ ĂN MÒM HỢP KIM SẮT

TRONG KHÔNG KHÍ ẨM

tạo thành các điện cực

• Vật liệu bằng sắt thường có lẫn CACBON

và một số KIM LOẠI KHÁC

• Hơi nước trong không khí có hòa tan

- CO2( môi trường axít): CO2+ HOH → H+ +

HCO3

Oxi (môi trường trung hòa): H2O+ O2

Các điện cực cùng tiếp xúc với nhau trong

khối tinh thể và cùng tiếp xúc dd chất điện ly

=> vật bị ăn mòn

tạo thành dung dịch chất điện ly

điện hóa

III CƠ CHẾ SỰ TẠO GỈ SẮT TRONG

KHÔNG KHÍ ẨM

tạo thành các điện cực

 Vật liệu bằng sắt thường có lẫn CACBON và một số KIM LOẠI KHÁC

 Hơi nước trong không khí có hòa tan

- CO2( môi trường axít): CO2+ HOH → H+ + HCO3

Oxi (môi trường trung hòa): H2O+ O2

Các điện cực cùng tiếp xúc với nhau trong khối tinh thể và cùng tiếp xúc dd chất điện ly => vật bị ăn mòn

 Săùt là cực âm ( bị oxi hoá )

 Các e di chuyển qua Cacbon cực dương , tại đó :

Trong môi trường axít

Trong môi trường trung hòa :

(1) + (2)

4 Fe(OH)2 + O2+ 2 H2O → 4 Fe(OH)3

2 Fe(OH)3 → Fe2O3 + 3H2O

Fe + H 2 O + O 2 → Fe 2 O 3 nH 2 O

2Fe + n H2O + O2 →

Fe2O3.nH2O

3 HIỆN TƯỢNGÏ ĂN MÒM HỢP KIM SẮT

TRONG KHÔNG KHÍ ẨM

Fe2O3.H2O Fe3O4 Fe3O4.H2O

III CƠ CHẾ SỰ TẠO GỈ SẮT TRONG

KHÔNG KHÍ ẨM

• Lớp gỉ xốp nên không khí ẩm

tiếp xúc với lớp sắt bên

trong và vật bị ăn mòn đến hết

II CHỐNG ĂN MÒN KIM LOẠI

1 Phương pháp bảo vệ bề mặt

(Cách ly kim loại với môi trường):

• Phủ ngoài bề mặt kim loại những chất

bền với môi trường: Sơn, véc ni, mạ

điện, tráng men

Lớp bảo vệ bề mặt phải bền vững với mơi trường và cĩ cấu tạo đặc khít khơng cho khơng khí và nước thấm qua.

(Ni, Cr, Mn, Cu)

Bồn rửa này làm bằng

hợp kim inox

Tuy nhiên một số vật

dụng không thích hợp với phương pháp bảo vệ

bề mặt

Gắn những miếng nhôm vào những

cột sắt của dầm cầu, những cột sắt này

trở nên bền bỉ

Mái nhà làm bằng tôn (sắt tráng

kẽm) có thể sử dụng lâu dài

2 Phương pháp bảo vệ điện

hóa:

Nối kim loại cần bảo vệ với kim loại khác có tính khử mạnh hơn Kim loại hoạt động mạnh bị ăn mòn, kim loại kia được bảo vệ

2 Bảo vệ điện hóa:

Nối kim loại cần bảo vệ với kim loại khác có tính khử mạnh hơn Kim loại hoạt động mạnh bị ăn mòn, kim loại kia được bảo vệ

TD:

 Găn các miếng kẽm vào vỏ tàu thuyền chỗ tiếp xúc với nước

Cơ chế : Zn và Fe tạo thành pin điện,

xảy ra sự ăn mòn điện hóa

cực âm là kẽm Zn → Zn2+ + 2e

Zn bị oxi hoá , e di chuyển qua Fe

cực dương là Fe 2H2O + O2 +4e → 4OH

hoặc 2H+ + 2e →H2

Kẽm bị ăn mòn , sắt được bảo vệ

Những lon đồ hộp này được tráng thiếc để tránh hiện tượng tác động hoá học của thực phẩm lên kim loại bên trong là sắt.

Điện cực trơ

Tạo những dòng điện một chiều vào đường ống bằng thép ngầm dưới đất

để đường ống khỏi bị ăn mòn

Rót dd HCl dư vào ống nghiệm đã có một cây đinh sắt sau đó thêm vào vài giọt dd CuSO4 Hiện tượng nào sau đây là đúng:

A Có chất rắn màu đỏ trong ống nghiệm, khí thoát ra nhanh

hơn lúc đầu, dung dịch nhạt màu xanh và trong suốt, sắt tan hết.

B Cây đinh sắt có màu đỏ trên bề mặt, khí thoát ra nhanh

hơn trên bề mặt chất rắn, sắt tan hết, dung dịch trong suốt.

C Khí thoát ra nhanh hơn lúc đầu, dung dịch trong suốt, còn

chất rắn không tan có màu đỏ.

D Khí thoát ra trên bề mặt sắt, sắt tan một phần, dung dịch

nhạt màu xanh và còn sắt không tan

A Cây đinh sắt có màu đỏ trên bề mặt, khí thoát ra nhanh

hơn trên bề mặt chất rắn, sắt tan hết, dung dịch trong suốt.

Khi để lâu trong không khí ẩm một vật bằng sắt tây (sắt tráng thiếc) bị sây sát sâu tới lớp sắt bên trong, sẽ xảy ra quá trình:

A.Sn bị ăn mòn điện hóa

B.Fe bị ăn mòn hóa học

C.Fe bị ăn mòn điện hóa.

D.Sn bị ăn mòn hóa học

A.Sn bị ăn mòn điện hóa

Cho các hợp kim sau:

Fe- Ag (I); Fe-Mn (II); Fe-C (III); Fe-Pb (IV).

Khi tiếp xúc với dung dịch chất điện li thì các hợp kim mà trong đó Fe đều bị ăn mòn trước là: A.I, II và III.

B.I, II và IV.

C I, III và IV.

D II, III và IV.

C I, III và IV.

Có 4 dung dịch riêng biệt:

a)HCl, b) CuCl2, c) FeCl3, d) HCl có lẫn một it CuCl2

Nhúng vào mỗi dung dịch một thanh Fe nguyên chất.

Số trường hợp xuất hiện ăn mòn điện hoá là