Cho 3 ví dụ về ăn mòn hóa học

Trong đời sống,chúng ta vẫn hay bắt gặp hiện tượng sắt hay kim loại nói chung sẽ bị rỉ sét khi để ngoài trời hay ngâm nước. Đây là một hiện tượng diễn ra phổ biến và người ta gọi đó là ăn mòn điện hóa. Vậy ăn mòn điện hóa là gì và cần làm gì để hạn chế được hiện tượng này? Hãy cùng VIETCHEM đi tìm hiểu rõ hơn qua nội dung bài viết sau đây nhé!

Mục lục

1. Ăn mòn điện hóa là gì?

Ăn mòn điện hóa học là một hiện tượng xảy ra do sự phá hủy kim loại khi hợp kim tiếp xúc với những dung dịch chất điện li để tạo nên dòng điện. Thực chất, ăn mòn điện hóa học chính xác là quá trình oxy hóa khử, trong đó các kim loại bị ăn mòn bởi tác dụng của các dung dịch chất điện ly và tạo nên dòng electron chuyển dời từ cực âm sang cực dương.

Còn trên thực tế, hiện tượng ăn mòn điện hóa thường xảy ra khi cặp kim loại hay hợp kim để bên ngoài không khí ẩm, hoặc chúng được nhúng vào dung dịch axit, dung dịch muỗi hoặc trong nước không nguyên chất.

Ăn mòn điện hóa là gì

\>>>XEM THÊM:

: Định luật bảo toàn khối lượng là gì? Công thức tính và ý nghĩa

2. Điều kiện ăn mòn điện hóa là gì?

Những điều kiện để xảy ra ăn mòn điện hóa:

• Các điện cực cần phải khác nhau về bản chất, có thể là cặp kim loại với phi kim hoặc cặp hai kim loại khác nhau.
• Các điện cực cần phải tiếp xúc trực tiếp hoặc gián tiếp với nhau thông qua dây dẫn.
• Các điện cực cùng tiếp xúc với một dung dịch chất điện li sẽ xuất hiện hiện tượng ăn mòn điện hóa kim loại.

Lưu ý:

• Sự ăn mòn điện hóa học sẽ không xảy ra nếu thiếu một trong ba điều kiện trên.
• Trong tự nhiên, hiện tượng ăn mòn điện hóa xảy ra khá phức tạp, có thể cùng lúc xảy ra cả quá trình ăn mòn hóa học cũng như ăn mòn điện hóa học.

Điều kiện ăn mòn điện hóa

3. Cách phân biệt ăn mòn điện hóa và ăn mòn hóa học

Rất nhiều người hay bị nhầm lẫn với hai hiện tượng trên, sau đây những thông tin này sẽ giúp bạn phân biệt chúng một cách dễ dàng nhất.

Ăn mòn kim loại là hiện tượng của sự phá hủy kim loại do tác dụng của các chất trong môi trường. Ăn mòn kim loại gồm có hai dạng chính: Ăn mòn hóa học và ăn mòn điện hóa.

• Ăn mòn điện hóa

  Hiện tượng xảy ra do sự phá hủy kim loại khi hợp kim tiếp xúc với những dung dịch chất điện li để tạo nên dòng điện.

  • Ăn mòn hóa học

    Chính là quá trình oxi hóa khử trong đó các electron của kim loại được chuyển trực tiếp đến các chất trong môi trường.

    Bảng so sánh chi tiết giữa ăn mòn điện hóa và ăn mòn hóa học như sau:

    Phân loại Ăn mòn hóa học Ăn mòn điện hóa học Điều kiện xảy ra ăn mòn Thường xảy ra ở những thiết bị lò đốt hoặc những thiết bị thường xuyên phải tiếp xúc với hơi nước và khí oxi - Các điện cực phải khác nhau, có thể là cặp hai kim loại khác nhau hoặc cặp kim loại - phi kim hoặc cặp kim loại - hợp chất hóa học (như Fe3C). Trong đó kim loại có thế điện cực chuẩn nhỏ hơn sẽ là cực âm. - Các điện cực phải tiếp xúc trực tiếp hoặc gián tiếp với nhau qua dây dẫn, các điện cực phải tiếp xúc với dung dịch chất điện li. Cơ chế của sự ăn mòn Thiết bị bằng Fe tiếp xúc với hơi nước, khí oxi thường xảy ra phản ứng: 3Fe + 4H2O Fe3O4 + 4H2↑ 3Fe + 2O2 Fe3O4 - Sự ăn mòn điện hóa một vật bằng gang (hợp kim Fe - C)(hoặc thép) trong môi trường không khí ẩm có hòa tan khí CO2, SO2, O2... sẽ tạo ra một lớp dung dịch điện li phủ bên ngoài kim loại. - Tinh thế Fe (cực âm), tinh thể C là cực dương. Ở cực dương: xảy ra phản ứng khử: 2H+ + 2e → H2 ; O2 + 2H2O + 4e → 4OH- Ở cực âm: xảy ra phản ứng oxi hóa: Fe → Fe2+ + 2e Những Fe2+ tan vào dung dịch chứa oxi → Fe3+ và cuối cùng tạo gỉ sắt có thành phần Fe2O3.nH2O Bản chất của sự ăn mòn Là quá trình oxi hóa - khử, trong đó các electron của kim loại được chuyển trực tiếp đến các chất trong môi trường, ăn mòn xảy ra chậm Là sự ăn mòn kim loại do tác dụng của dung dịch chất điện li và tạo nên dòng điện. Mòn điện hóa xảy ra nhanh hơn ăn mòn hóa học.

    4. Các biện pháp chống ăn mòn điện hóa (ăn mòn kim

    Có nhiều cách để giúp chống ăn mòn điện hóa hiệu quả, tùy thuộc vào điều kiện và mức độ mà người ta sẽ chọn cách phù hợp:

    4.1 Chống ăn mòn điện hóa với phương pháp bảo vệ bề mặt

    Đây là phương pháp chống ăn mòn điện hóa được sử dụng phổ biến, cụ thể là:

    • Bạn phủ một lớp sơn, dầu mỡ hoặc chất dẻo lên bề mặt của kim loại.
    • Kết hợp thường xuyên lau chùi và bảo quả kim loại ở những nơi thoáng mát, khô ráo.

    Chống ăn mòn điện hóa với phương pháp bảo vệ bề mặt

    4.2 Sử dụng kẽm để chống ăn mòn điện hóa hiệu quả

    Dùng kẽm là phương pháp chống ăn mòn điện hóa qua vật hy sinh, để giúp bảo vệ các vật liệu kim loại hiệu quả.

    Ví dụ:

    Trên thực tế, có thể lấy một ví dụ rõ ràng nhất về việc dùng kẽm để chống ăn mòn điện hóa đó chính là tàu biển. Thân tàu biển thường được chế tạo bằng gang thép (hợp kim của sắt, cacbon và một số nguyên tố khác). Thân tàu khi thường xuyên tiếp xúc với nước biển (dung dịch chất điện li) chắc chắn sắt sẽ bị ăn mòn và dần gây hư hỏng. Nên người ta sử dụng biện pháp này để chống ăn mòn điện hóa cho tàu biển.

    Thân tàu biển thường xuyên phải tiếp xúc với nước biển nên dễ bị ăn mòn

    Biện pháp chống ăn mòn điện hóa cho tàu biển được thực hiện như sau:

    • Người ta dùng sơn để sơn lên bề mặt của thân tàu để cho gang thép của tàu không tiếp xúc trực tiếp với nước biển. Riêng phần đuôi tàu, do tác động của chân vịt mà nước bị khuấy mãnh liệt nên chỉ dùng sơn để phủ lên là không đủ, người ta sẽ gắn thêm tấm kẽm vào đuôi tàu.
    • Lú này sẽ xảy ra quá trình ăn mòn điện hóa, bởi kem là kim loại hoạt động mạnh hơn sắt nên dễ bị ăn mòn hơn, còn lúc này sắt sẽ không bị ảnh hưởng gì. Miếng kẽm đó sẽ được thay thế theo định kì vì sau một thời gian là nó sẽ bị ăn mòn. So với việc sửa chữa thân tàu thì việc này sẽ giảm được rất nhiều chi phí.