Bạn có biết vì sao những vật dụng làm bằng kim loại (sắt, thép, hợp kim) sau một thời gian để trong không khí bị gỉ, bị bào mòn đi không? Hiện tượng đó gọi là sự ăn mòn kim loại. Vậy bạn có biết sự ăn mòn kim loại là gì? Thế nào là sự ăn mòn kim loại? Biện pháp hạn chế hiện tượng này là gì? Hãy cùng DINHNGHIA.COM.VN tìm hiểu trong bài viết dưới đây nhé!
Nội dung chính bài viết
Sự ăn mòn kim loại là gì?
Khái niệm sự ăn mòn kim loại
Sự ăn mòn kim loại là hiện tượng kim loại bị ăn mòn do chúng tác dụng với những chất mà nó tiếp xúc trong môi trường nước, đất, không khí,…Hay nói cách khác, ăn mòn kim loại là sự phá hủy kim loại hoặc hợp kim do tác dụng của các chất trong môi trường.
Phân loại sự ăn mòn kim loại
Người ta căn cứ vào cơ chế của sự ăn mòn kim loại mà phân thành hai loại: ăn mòn hóa học và ăn mòn điện hóa. Trong chương trình hóa lớp 9 sẽ chưa đề cập đến vấn đề này. Chúng ta sẽ được học kỹ hơn ở nội dung bên dưới (hoặc SGK hóa 12).
Các yếu tố ảnh hưởng đến ăn mòn kim loại
-
Môi trường: Sự ăn mòn kim loại xảy ra nhanh hay chậm còn phụ thuộc vào thành phần môi trường mà nó tiếp xúc.
- Vd: Đinh sắt trong nước cất không bị ăn mòn.
- Đinh sắt trong dung dịch muối ăn bị ăn mòn rất nhanh.
- Nhiệt độ: Nhiệt độ cao sẽ làm cho ăn mòn xảy ra nhanh hơn
Đặc điểm của ăn mòn hóa học
Ăn mòn hóa học là quá trình oxi hóa – khử mà các chất của môi trường nhận trực tiếp các electron của kim loại.
VD: (3Fe +4H_{2}Ooverset{t^{0}}{rightarrow}Fe_{3}O_{4} +4H_{2})
(3Fe + 2O_{2}overset{t^{0}}{rightarrow}Fe_{3}O_{4})
Ăn mòn điện hóa học là gì?
Khái niệm: Là quá trình oxi hóa – khử, trong đó kim loại bị ăn mòn do tác dụng của dung dịch chất điện li và tạo nên dòng electron chuyển dời từ cực âm đến cực dương. Đây là hiện tượng nghiêm trọng và phổ biến nhất trong tự nhiên.
Điều kiện xảy ra ăn mòn điện hóa:
Để ăn mòn điện hóa xảy ra phải hội tụ đủ 3 yếu tố sau:
- Các điện cực phải khác nhau về bản chất (kim loại 1 – kim loại 2, kim loại – phi kim, kim loại – hợp chất hóa học)
- Các điện cực tiếp xúc trực tiếp với nhau hoặc phải gián tiếp qua dây dẫn.
- Các điện cực cùng tiếp xúc với dung dịch chất điện li.
Do vậy, nếu thiếu 1 trong 3 điều kiện trên sẽ không xảy ra ăn mòn điện hóa. Trong thực tế các quá trình này xảy ra rất phức tạp. Có thể bao gồm cả ăn mòn điện hóa và ăn mòn hóa học.
Xem chi tiết >>> Ăn mòn điện hóa là gì? Tổng hợp kiến thức về ăn mòn điện hóa học
Biện pháp chống ăn mòn kim loại
Sự ăn mòn kim loại là gì? Hiện tượng này có ảnh hưởng như nào? Sự ăn mòn điện hóa của kim loại trong không khí ẩm ảnh hưởng nghiêm trọng đến nền kinh tế của các quốc gia. Tác hại của sự ăn mòn kim loại gây ra làm tổn thất nghiêm trọng đến cuộc sống con người.
Vì vậy việc tìm ra các phương pháp bảo vệ kim loại khỏi bị ăn mòn vô cùng quan trọng. Hiện nay có hai phương pháp được sử dụng phổ biến đó là phương pháp bảo vệ bề mặt và phương pháp điện hóa.
- Bảo vệ bề mặt: Tức là phủ lên bề mặt kim loại cần bảo vệ một lớp sơn, dầu mỡ hay mạ bằng một kim loại khác. Lớp bảo vệ này yêu cầu phải bền vững trong môi trường và cấu tạo đặc khít không cho không khí đi qua.
- Phương pháp điện hóa: Dùng một kim loại khác làm “vật hy sinh” để bảo vệ vật liệu kim loại. Vd: Người ta dùng Zn để bảo vệ vỏ tàu biển bằng thép khỏi bị ăn mòn. Lúc này nước biển đóng vai trò là dung dịch chất điện li, Zn là cực âm và vỏ tàu thép là cực dương. Zn sẽ bị ăn mòn. Sau một thời gian, người ta lại thay mới những lá Zn bị ăn mòn này. Vỏ tàu sẽ luôn được bảo vệ.
Ăn mòn kim loại là một hiện tượng rất hay bắt gặp trong cuộc sống. Đó cũng là lý do ta hay thấy các vật dụng kim loại được mạ một lớp sơn. Hy vọng bạn đã hiểu được sự ăn mòn kim loại là gì và làm thế nào để hạn chế ăn mòn kim loại. Bạn còn thấy hiện tượng này xuất hiện ở đâu quanh ta? Nếu có bất cứ câu hỏi hay đóng góp gì cho chủ đề bài viết sự ăn mòn kim loại là gì, hãy cùng DINHNGHIA.COM.VN trao đổi thêm nhé! Chúc bạn luôn học tốt!
