Bài 20 Sự ăn mòn kim loại I Khái niệm Sự ăn mòn kim loại là sự phá hủy kim loại hoặc hợp kim dưới tác dụng của môi trường xung quanh Đó là một quá trình hóa học hoặc quá trình điện hóa trong đó kim lo[.]
Bài 20: Sự ăn mòn kim loại I Khái niệm - Sự ăn mòn kim loại phá hủy kim loại hợp kim tác dụng môi trường xung quanh Đó q trình hóa học q trình điện hóa kim loại bị oxi hóa thành ion dương: M → Mn+ + ne II Các dạng ăn mịn kim loại Có hai dạng ăn mịn kim loại ăn mịn hóa học ăn mịn điện hóa học Ăn mịn hóa học a Nguyên nhân: kim loại có phản ứng hóa học trực tiếp với chất môi trường xung quanh Ví dụ: Ngâm dinh sắt dung dịch H2SO4 loãng Fe + H2SO4 (loãng) → FeSO4 + H2 Sắt tác dụng với H2SO4 loãng b Điều kiện: kim loại đặt mơi trường có chứa chất oxi hóa mà kim loại tham gia phản ứng thường chất khí, nước, dung dịch axit c Bản chất: q trình oxi hóa - khử kim loại đóng vai trị chất khử Electron chuyển trực tiếp từ kim loại vào môi trường Ăn mịn điện hóa học a Khái niệm - Ăn mịn điện hóa học q trình oxi hóa -khử, kim loại bị ăn mịn tác dụng dung dịch chất điện li tạo nên dòng electron chuyển dời từ cực âm đến cực dương - Ví dụ: Nhúng Zn Cu (không tiếp xúc trực tiếp với nhau) vào cốc đựng dung dịch H2SO4 loãng Nối kẽm với đồng dây dẫn cho qua điện kế, hình minh họa sau: - Hiện tượng: + Khi chưa nối dây dẫn, Zn bị hịa tan bọt khí H2 bề mặt Zn + Khí nối dây dẫn, Zn bị ăn mòn nhanh dung dịch điện li, kim điện kế lệch, bọt khí H2 Cu - Giải thích: + Khi chưa nối dây dẫn, kẽm bị ăn mịn hóa học phản ứng oxi hóa kẽm ion H + dung dịch axit: Zn + 2H+ → Zn2+ + H2 Bọt khí sinh bề mặt Zn + Khi nối Cu Zn dây dẫn, pin điện hình thành, Zn cực âm, Cu cực dương Tại cực âm (anot), kẽm bị ăn mòn theo phản ứng: Zn → Zn2+ + 2e Tại cực dương (catot), ion H+ dung dịch H2SO4 nhận electron biến thành H thành phân tử H2 thoát ra: 2H+ + 2e → H2 + Các electron di chuyển từ Zn sang Cu qua dây dẫn tạo dòng điện chiều Dòng điện làm cho kim điện kế bị lệch b Điều kiện xảy ăn mòn điện hóa học: + Các điện cực phải khác chất, cặp kim loại khác cặp kim loại với phi kim… + Các điện cực phải tiếp xúc trực tiếp gián tiếp với qua dây dẫn + Các điện cực phải tiếp xúc với dung dịch chất điện li ⇒ Thiếu điều kiện khơng xảy ăn mịn điện hóa học Trong tự nhiên, ăn mòn kim loại xảy phức tạp, xảy đồng thời ăn mịn hóa học ăn mịn điện hóa học III Chống ăn mòn kim loại Sự ăn mòn kim loại gây tổn thất to lớn cho kinh tế quốc dân Để bảo vệ kim loại khỏi ăn mịn sử dụng phương pháp sau: Phương pháp bảo vệ bề mặt Dùng chất bền vững với môi trường để phủ mặt đồ vật kim loại bôi dầu, mỡ, sơn, mạ, tráng men… Sơn chống gỉ Phương pháp điện hóa - Nối kim loại cần bảo vệ với kim loại hoạt động để tạo thành pin điện hóa kim loại hoạt động bị ăn mòn, kim loại bảo vệ - Ví dụ để bảo vệ vỏ tàu biển thép, người ta gắn Zn vào phía ngồi vỏ tàu phần chìm nước biển (nước biển dung dịch chất điện li) Phần vỏ tàu thép cực dương, Zn 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 vỏ tàu bị bảo vệ, Zn vật hi sinh, bị ăn mịn Nhưng tốc độ ăn mịn điện hóa Zn điều kiện tương đối nhỏ vỏ tàu bảo vệ thời gian dài Sau thời gian người ta thay Zn bị ăn mòn thành Zn khác ... đồng thời ăn mịn hóa học ăn mịn điện hóa học III Chống ăn mòn kim loại Sự ăn mòn kim loại gây tổn thất to lớn cho kinh tế quốc dân Để bảo vệ kim loại khỏi ăn mịn sử dụng phương pháp sau: Phương... vật kim loại bôi dầu, mỡ, sơn, mạ, tráng men… Sơn chống gỉ Phương pháp điện hóa - Nối kim loại cần bảo vệ với kim loại hoạt động để tạo thành pin điện hóa kim loại hoạt động bị ăn mòn, kim loại. .. dây dẫn + Các điện cực phải tiếp xúc với dung dịch chất điện li ⇒ Thiếu điều kiện khơng xảy ăn mịn điện hóa học Trong tự nhiên, ăn mòn kim loại xảy phức tạp, xảy đồng thời ăn mịn hóa học ăn mịn