Tìm kiếm bài học hóa học

Hãy nhập vào bài học bất kỳ để bắt đầu tìm kiếm

Những Điều Thú Vị Chỉ 5% Người Biết

Bài 23.Sự ăn mòn kim loại

Hiểu được thế nào là ăn mòn kim loại


I- KHÁI NIỆM

Ăn mòn kim loại là sự phá hủy kim loại hoặc hợp kim do tác dụng của các chất trong môi trường.

Hậu quả là kim loại bị oxi hóa thành các ion dương bởi các quá trình hóa học hoặc điện hóa:

M→Mn++ne

II- HAI DẠNG ĂN MÒN KIM LOẠI

Căn cứ vào môi trường và cơ chế của sự ăn mòn kim loại, người ta phân thành hai dạng chính: ăn mòn hóa học và ăn mòn điện hóa

1. Ăn mòn hóa học

Ăn mòn hóa học thường xảy ra ở những bộ phận của thiết bị lò đốt hoặc những thiết bị thường xuyên phải tiếp xúc với hơi nước và khí oxi,...

Thí dụ:

3Fe+4H2O→to Fe3O4+4H2

2Fe+3Cl2→to 2FeCl3

3Fe+2O2→to Fe3O4

Như vậy: Ăn mòn hóa học là quá trìnhn oxi hóa - khử, trong đó các electron của kim loại được chuyển trực tiếp đến các chất trong môi trường.

2. Ăn mòn điện hóa học

Ăn mòn điện hóa học là ăn mòn kim loại phổ biến và nghiêm trọng nhất trong tự nhiên.

a) Khái niệm về ăn mòn điện hóa học

Rót dung dịch H2SO4 loãng vào cốc thủy tinh rồi cắm hai lá kim loại khác nhau, thí dụ một lá Zn và một lá Cu vào cốc. Nối hai kim loại bằng một dây dẫn có mắc nối tiếp với một điện kế.

hinh-anh-bai-23su-an-mon-kim-loai-388-0

Hiện tượng:

- Khi chưa nối hai dây dẫn, lá Zn bị hòa tan và bọt hiđro thoát ra ở bề mặt lá Zn.

- Khi nối dây dẫn, lá zn bị ăn mòn nhanh trong dung dịch điện li, kim điện kế bị lệch, bọt khí H2 thoát ra cả ở lá Cu.

Giải thích:

- Khi chưa nối hai dây dẫn, kẽm bị ăn mòn hóa học do phản ứng oxi hóa kẽm bởi ion  H+ trong dung dịch axit:

Zn+2H+→Zn2++H2

Bọt khí H2 sinh ra trên bề mặt lá Zn.

- Khi nối các thanh đồng và kẽm bằng một dây dẫn, một pin điện đã được hình thành (gọi là pin Vôn - ta), trong đó kẽm là cực âm, đồng là cực dương. Các electron di chuyển từ lá Zn sang lá Cu qua dây dẫn, tạo ra dòng điện một chiều. Dòng điện này làm cho kim điện kế bị lệch. Các ion H+ trong dung dịch H2SO4 di chuyển về lá Cu (cực dương) nhận electron (các electron này đã di chuyển từ cực kẽm sang cực đồng) bị khử thành H2 và sau đó thoát ra khỏi dung dịch:

2H++2e→H2(sựkhử)

Phản ứng điện hóa chung xảy ra trong pin:

Zn+2H+→Zn2++H2

Kết quả, lá Zn bị ăn mòn điện hóa đồng thời với sự tạo thành dòng điện. Quá trình ăn mòn như vậy được gọi là ăn mòn điện hóa học.

Như thế, ăn mòn điện hóa học 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.

b) Điều kiện xảy ra ăn mòn điện hóa học

Từ thí nghiệm về ăn mòn điện hóa học, rút ra được những điều kiện sau:

Các điện cực phải khác nhau về bản chất, có thể là cặp hai kim loại khác nhau hoặc cặp kim loại - phi kim, hoặc cặp kim loại - hợp chất hóa học, thí dụ xementit Fe3C, trong đó kim loại có thế điện cực chuẩn nhỏ hơn là cực . Như vậy kim loại nguyên chất khó bị ăn mòn điện hóa học.

Các điện cực phải tiếp xúc trực tiếp hoặc gián tiếp với nhau qua dây dẫn.

Các điện cực cùng tiếp xúc với dung dịch chất điện li.

Thiếu 1 trong 3 điều kiện trên sẽ không xảy ra ăn mòn điện hóa học

 Trong thực tế, các quá trình ăn mòn kim loại diễn ra rất phức tạp, có thể bao gồm cả sự ăn mòn hóa học và ăn mòn điện hóa. Nhưng ăn mòn điện hóa thường đóng vai trò chủ yếu.

c) Ăn mòn điện hóa học hợp kim của sắt (gang, thép) trong không khí ẩm.

Sự ăn mòn điện hóa học các hợp kim của sắt (gang, thép) trong không khí ẩm có ảnh hưởng đặc biệt nghiêm trọng đối với nền kinh tế của các quốc gia. Đây là một quá trình rất phức tạp, có thể mô tả một cách giản lược như sau:

Gang, thép là hợp kim Fe−C gồm những tinh thể Fe tiếp xúc trực tiếp với tinh thể C (graphit). Không khí ẩm có hòa tan khí CO2,O2,...tạo ra lớp dung dịch chất điện li phủ lên bề mặt gang, thép, làm xuất hiện vô số pin điện hóa mà Fe là cực âm, C là cực dương.

hinh-anh-bai-23su-an-mon-kim-loai-388-1

- Ở cực âm xảy ra sự oxi hóa: Fe→Fe2++2e

- Ở cực dương xảy ra sự khử: O2+2H2O+4e→4OH

Ion Fe2+ tan vào dung dịch chất điện li có hòa tan khi oxi. Tại đây, ion Fe2+ tiếp tục bị oxi hóa dưới tác dụng của ion OH tạo ra gỉ sắt có thành phần chủ yếu là Fe2O3.nH2O.

III- CHỐNG ĂN MÒN KIM LOẠI

Khối lượng kim loại bi ăn mòn trung bình hằng năm trên thế giới khoảng 20−25% khối lượng kim loại được sản xuất. Sự ăn mòn kim loại đã gây tổn thất to lớn về nhiều mặt cho nền kinh thế quốc dân và đời sống con người.

Có nhiều phương pháp bảo vệ kim loại khỏi bị ăn mòn. Phổ biến hơn cả là phương pháp bảo vệ bề mặt và bảo vệ điện hóa

1. Phương pháp bảo vệ bề mặt

Phương pháp bảo vệ bề mặt là phủ lên bề mặt kim loại một lớp sơn, dầu mỡ, chất dẻo hoặc tráng, mạ bằng một kim loại khác. Lớp bảo vệ bề mặt kim loại phải bền vững với môi trường và có cấu tạo đặc khít không cho không khí và nước thấm qua. Nếu lớp bảo vệ bị hư hỏng, kim loại sẽ bị ăn mòn.

2. Phương pháp điện hóa

Phương pháp bảo vệ điện hóa là dùng một kim loại làm vật hi sinh để bảo vệ vật liệu kim loại. Thí dụ: để bảo vệ vỏ tàu biển bằng thép, người ta gắn các lá Zn vào phía ngoài vỏ tàu ở phần chìm trong nước biển (nước biển là dung dịch chất điện li). Phần vỏ tàu bằng thép là cực dương, các lá Zn là cực âm.

- Ở anot (cực âm): Zn bị oxi hóa Zn→Zn2++2e

- Ở catot (cực dương): O2 bị khử 2H2O+O2+4e→4OH

Kết quả là vỏ tàu được bảo vệ, Zn là vật hi sinh, nó bị ăn mòn. Nhưng tốc độ ăn mòn điện hóa của kẽm trong điều kiện này tương đối nhỏ và vỏ tàu được bảo vệ trong thời gian dài. Sau một thời gian nhất định, người ta thay những lá Zn bị ăn mòn bằng những lá Zn khác.

Tổng số đánh giá:

Xếp hạng: / 5 sao

Các bài giảng hoá học liên quan

Bài 13. Ý nghĩa của bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học

Vị trí của một nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn chp ta những thông tin gì về nguyên tố đó.

Xem chi tiết

Bài 13. Luyện tập: Tính chất của Nitơ, photpho và các hợp chất của chúng

Bài Luyện tập: Tính chất của nitơ, photpho và các hợp chất của chúng hệ thống hoá kiến thức về: Cấu hình e nguyên tử, độ âm điện, các trạng thái oxi hoá của N, P, cấu tạo phân tử N2. Tính chất của N2; P; NH3; Muối amoni; Axit nitric; Muối nitrat; Axit photphoric; Muối photphat. Phương pháp nhận biết muối photphat. Củng cố kiến thức về tính chất hoá học, điều chế các chất.

Xem chi tiết

Bài 3 Bài Tập Thực Hành 1

Quan sát quá trình nóng chảy giữa các chất. Qua đó, chúng ta biết được sự khác nhau về nhiệt độ nóng chảy giữa các chất. Đồng thời, rèn luyện kĩ năng tách chất từ hỗn hợp đơn giản và phức tạp.

Xem chi tiết

Bài 4. Cấu tạo vỏ nguyên tử

Nội dung bài giảng truyền đạt sự chuyển động của electron trong nguyên tử? Cấu tạo vỏ nguyên tử ra sao? Thế nào là lớp? Phân lớp electron? Mỗi lớp và phân lớp có tối đa bao nhiêu electron?

Xem chi tiết

Bài 22. Silic và hợp chất của silic

Biết các tính chất đặc trưng, phương pháp điều chế silic và hợp chất của silic. Biết những ứng dụng quan trọng của silic trong các ngành kĩ thuật như luyện kim, bán dẫn, điện tử...

Xem chi tiết
Xem tất cả bài giảng hoá học

Một số định nghĩa cơ bản trong hoá học.

Mol là gì?

Trong hóa học, khái niệm mol được dùng để đo lượng chất có chứa 6,022.10²³ số hạt đơn vị nguyên tử hoặc phân tử chất đó. Số 6,02214129×10²³ - được gọi là hằng số Avogadro.

Xem thêm

Độ âm điện là gì?

Độ âm điện là đại lượng đặc trưng định lượng cho khả năng của một nguyên tử trong phân tử hút electron (liên kết) về phía mình.

Xem thêm

Kim loại là gì?

Kim loại (tiếng Hy Lạp là metallon) là nguyên tố có thể tạo ra các ion dương (cation) và có các liên kết kim loại, và đôi khi người ta cho rằng nó tương tự như là cation trong đám mây các điện tử.

Xem thêm

Nguyên tử là gì?

Nguyên tử là hạt nhỏ nhất của nguyên tố hóa học không thể chia nhỏ hơn được nữa về mặt hóa học.

Xem thêm

Phi kim là gì?

Phi kim là những nguyên tố hóa học dễ nhận electron; ngoại trừ hiđrô, phi kim nằm bên phải bảng tuần hoàn.

Xem thêm

Những sự thật thú vị về hoá học có thể bạn chưa biết

Sự thật thú vị về Hidro

Hydro là nguyên tố đầu tiên trong bảng tuần hoàn. Nó là nguyên tử đơn giản nhất có thể bao gồm một proton trong hạt nhân được quay quanh bởi một electron duy nhất. Hydro là nguyên tố nhẹ nhất trong số các nguyên tố và là nguyên tố phong phú nhất trong vũ trụ.

Xem thêm

Sự thật thú vị về heli

Heli là một mặt hàng công nghiệp có nhiều công dụng quan trọng hơn bong bóng tiệc tùng và khiến giọng nói của bạn trở nên vui nhộn. Việc sử dụng nó là rất cần thiết trong y học, khí đốt cho máy bay, tên lửa điều áp và các tàu vũ trụ khác, nghiên cứu đông lạnh, laser, túi khí xe cộ, và làm chất làm mát cho lò phản ứng hạt nhân và nam châm siêu dẫn trong máy quét MRI. Các đặc tính của heli khiến nó trở nên không thể thiếu và trong nhiều trường hợp không có chất nào thay thế được heli.

Xem thêm

Sự thật thú vị về Lithium

Lithium là kim loại kiềm rất hoạt động về mặt hóa học, là kim loại mềm nhất. Lithium là một trong ba nguyên tố được tạo ra trong BigBang! Dưới đây là 20 sự thật thú vị về nguyên tố Lithium - một kim loại tuyệt vời!

Xem thêm

Sự thật thú vị về Berili

Berili (Be) có số nguyên tử là 4 và 4 proton trong hạt nhân của nó, nhưng nó cực kỳ hiếm cả trên Trái đất và trong vũ trụ. Kim loại kiềm thổ này chỉ xảy ra tự nhiên với các nguyên tố khác trong các hợp chất.

Xem thêm

Sự thật thú vị về Boron

Boron là nguyên tố thứ năm của bảng tuần hoàn, là một nguyên tố bán kim loại màu đen. Các hợp chất của nó đã được sử dụng hàng nghìn năm, nhưng bản thân nguyên tố này vẫn chưa bị cô lập cho đến đầu thế kỉ XIX.

Xem thêm

So sánh các chất hoá học phổ biến.

F5TaF5U

Điểm khác nhau về tính chất vật lý, hoá học giữa chất Tantali(V) florua và chất Urani pentaflorua

Xem thêm

F5WF6Fe2

Điểm khác nhau về tính chất vật lý, hoá học giữa chất Wolfram pentaforua và chất Đisắt hexaflorua

Xem thêm

F6MoF6NP3

Điểm khác nhau về tính chất vật lý, hoá học giữa chất Molybden hexaflorua và chất Nitrilotris(difluorophosphine)

Xem thêm

F6OsF6Pu

Điểm khác nhau về tính chất vật lý, hoá học giữa chất Osmi hexaflorua và chất Plutoni hexaflorua

Xem thêm

Liên Kết Chia Sẻ

** Đây là liên kết chia sẻ bới cộng đồng người dùng, chúng tôi không chịu trách nhiệm gì về nội dung của các thông tin này. Nếu có liên kết nào không phù hợp xin hãy báo cho admin.

Khám Phá Tin Tức Thú Vị Chỉ 5% Người Biết

Cập Nhật 25/11/2024