Ăn mòn sắt trong môi trường khí quyển

II.CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĂN MÒN KHÍ QUYỂN KIM LOẠI III.CƠ CHẾ ĂN MÒN SẮT TRONG MÔI TRƯỜNG KHÍ QUYỂN IV.BIỆN PHÁP CHỐNG ĂN MÒN SẮT TRONG KHÍ QUYỂN V.TÌM HIỂU VỀ CỘT SẮT DELHI... Chế đ

Ăn mòn và bảo vệ kim loại trong môi

trường khí quyển

Đ  tài: Ăn mòn s t trong môi  ề ắ

tr ườ ng khí quy n ể

Nhóm 2

II.CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĂN

MÒN KHÍ QUYỂN KIM LOẠI

III.CƠ CHẾ ĂN MÒN SẮT TRONG MÔI

TRƯỜNG KHÍ QUYỂN

IV.BIỆN PHÁP CHỐNG ĂN MÒN SẮT

TRONG KHÍ QUYỂN

V.TÌM HIỂU VỀ CỘT SẮT DELHI

I MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ ĂN MÒN

KIM LOẠI

 Ăn mòn kim lo i trong môi tr ng khí quy n là ạ ườ ể

s  suy gi m các tính năng ho c s  phá h y v t ự ả ặ ự ủ ậ

li u  kim  lo i  d i  tác  đ ng  c a  các  y u  t   môi ệ ạ ướ ộ ủ ế ố

tr ng khí quy n nh  nhi t đ , đ   m, t p ch t ườ ể ư ệ ộ ộ ẩ ạ ấkhí quy n, các đi u ki n khí h u….  ể ề ệ ậ

 là  m t  quá  trình  t   nhiên,  x y  ra  do  s   hình ộ ự ả ựthành  các  vi  pin  ăn  mòn  trên  b   m t  kim  lo i ề ặ ạ

gi a  vùng  anot  (có  tr ng  thái  năng  l ng  cao ữ ạ ượ

h n)  và  vùng  catot  (có  tr ng  thái  năng  l ng ơ ạ ượ

th p h n), vì v y nó mang b n ch t đi n hóa. ấ ơ ậ ả ấ ệ

các giai đoạn của quá trình ăn mòn kim loại

KHÍ QUY NỂ

  Nông thôn

Thành ph   ố

và khu công  nghi p ệ

Bi nể

Phân 

Lo i ạ

II CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĂN MÒN KHÍ QUYỂN KIM LOẠI

 1 Nhiệt ẩm

- là yếu tố quan trọng nhất trong sự ăn mòn khí quyển

- Thời gian lưu ẩm (Time of Wetness - TOW) TOW được tính là thời gian mà trên bề mặt kim loại tồn tại một màng dung dịch điện ly mỏng - đủ “ướt” để cho các pin ăn mòn hoạt động và quá trình AMKQ xảy ra

- Khi độ ẩm tương đối RH > 80 %, quá trình ăn mòn xảy ra ngay cả trong khí quyển sạch

- Nhiệt độ ảnh hưởng đến quá trình ăn mòn kim loại phức tạp hơn và không đơn giản theo một chiều Sự tăng nhiệt độ làm tăng tốc độ của các phản ứng điện hoá và quá trình khuếch tán

 2 Chế độ mưa

Mưa góp phần tạo nên màng dung dịch trên bề mặt kim loại, tuy nhiên, sự ảnh hưởng của mưa đến AMKQ rất phức tạp

- Nước mưa rửa trôi các chất xâm thực là tác nhân gây

ăn mòn sa lắng trên bề mặt kim loại dưới dạng khô (dry- deposition)

- Mưa axit lại mang đến bề mặt kim loại các các ion gây ăn mòn dưới dạng ướt (wet deposition) như H+, SO42-, Cl-…, đồng thời, nước mưa rửa trôi hoặc hòa tan sản phẩm ăn mòn, làm giảm tính năng bảo vệ của lớp sản phẩm trên bề mặt

Ảnh hưởng của nhiễm bẩn khí quyển

 Ion clorua Cl-

Ion Cl- là một tác nhân nguy hiểm đối với các vật liệu kim loại, nó gia tang tốc độ ăn mòn kim loại và là tác nhân gây ăn mòn lỗ

Ion Cl- cũng làm tăng độ dẫn điện của lớp ẩm/dung dịch trên bề mặt kim loại, phá huỷ lớp màng bảo vệ, do đó làm tăng tốc độ ăn mòn

III CƠ CHẾ ĂN MÒN SẮT TRONG MÔI TRƯỜNG KHÍ QUYỂN.

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

2. Ăn mòn trong môi tr ườ ng có khí SO2

SO2 + H2O + 1/2O2   H2SO4→

2H2SO4 + 2Fe + O2   2FeSO4 +2H2O →

(a)khi có m t SO2 ặ (b) không có SO2.

(c) miêu t  các k t qu  thu  ả ế ả

đ ượ c b ng vi c ti p xúc  ằ ệ ế

c a m t m u tr ủ ộ ẫ ướ c khi b   ị

ăn mòn v i SO2 (và do đó  ớ

nó b  nhi m sunfat) đ n  ị ễ ế

m t không khí, không khí  ộ SO2. Đ ườ ng cong 

(d) t ươ ng  ng v i m t lo i  ứ ớ ộ ạ

th  nghi m nh  (c), ngo i  ử ệ ư ạ

tr  m u đã đ ừ ẫ ượ c r a s ch  ử ạ

b ng n ằ ướ c tr ướ c khi th   ử nghi m ăn mòn ệ

 2 Ăn mòn trong môi trường có khí NOx

Đioxit nitơ (NO2) được sinh ra chủ yếu là do sự cháy ở nhiệt độ cao, khi đó ôxit nitơ (NO) nhanh chóng bị ôxy hoá bởi ôzôn và tạo thành NO2 Nitơ đioxit hoàn toàn không tan trong nước, chỉ có một phần nhỏ phản ứng trong pha khí với gốc hyđrôxyl và tạo thành axit nitric (HNO3), axit này tan rất tốt trong nước và là tác nhân gây ăn mòn

Fe + H+ + NO3- → Fe3+ + NO + H2O

Fe3+ + Fe → Fe2+

3 Ăn mòn trong môi trường có

Cl-Thép không gỉ là hợp kim của thép với Cr từ 13-26% Trạng thái bị oxi hoá của crom thường là crôm ôxit(III) Khi crôm trong hợp kim thép tiếp xúc với không khí thì một lớp Crom III oxit rất mỏng xuất hiện trên bề mặt vật liệu; lớp này mỏng đến mức không thể thấy bằng mắt thường, có nghĩa là bề mặt kim loại vẫn sáng bóng Tuy nhiên, chúng lại hoàn toàn không tác dụng với nước và không khí nên bảo vệ được lớp thép bên dưới.Tuy nhiên khi có mặt ion Cl- xảy ra quá trình kết hợp của các ion Cl tạo ra Cl2 và có sự phá hủy màng Cr2O3 bên ngoài.

IV BIỆN PHÁP CHỐNG ĂN MÒN SẮT TRONG

d ng  inox  cho  nh ng  b   m t  khác  nhau  đ   tăng ụ ữ ề ặ ể

tu i th  c a v t d ng. Trong đ i s ng, chúng xu t ổ ọ ủ ậ ụ ờ ố ấ

hi n   kh p n i nh  nh ng l i dao c t ho c dây ệ ở ắ ơ ư ữ ưỡ ắ ặđeo đ ng h ồ ồ

b o yêu c u c a thép xây d ng.ả ầ ủ ự

HSLA là v t li u b n và ch u u n, c ng h n các ậ ệ ề ị ố ứ ơ

lo i thép carbon, th ng có kh  năng ch ng đ c ạ ườ ả ố ượ

s  ôxi hoá t t h n thép carbon thông th ng. Tuy ự ố ơ ườnhiên,  thép  này  thi u  đ c  tính  d   u n  khi  so  v i ế ặ ễ ố ớthép m m.ề

Có rất nhiều loại thép HSLA khác nhau với giá trong khoảng

từ 500-800 USD/tấn (thép cacbon thường có giá nằm trong khoảng 400-550USD/tấn)

2 Cách ly môi trường

a) S n ph ơ ủ

Lớp sơn phủ bảo vệ tạo một lớp màn chắn (barrier) cách ly kim loại với môi trường nhưng khi lớp bảo vệ này bị hỏng thì hơi ẩm thâm nhập và ăn mòn tấn công vào bên dưới lớp sơn gây phồng rộp

và ăn mòn nên có tuổi thọ thấp chỉ vài năm

- Với loại sơn đang được sử dụng nhiều trên thị trường

Benzo- ALKYD giá thành cho mỗi 1m2 diện tích cần bảo

vệ nằm trong khoảng từ 140,000VND đến 450,000VND thời gian bảo vệ là 60 tháng (theo nhà sản xuất)

3 Thay đổi môi trường

V TÌM HIỂU VỀ CỘT SẮT DELHI

Cột sắt Delhi được tạo ra từ thế kỷ thứ IV dưới thời

nhà vua Chandragupta II (từ năm 375 đến năm 413)

- Chứa 98% sắt nguyên chất

98% Fe tại sao không bị

ăn mòn vậy

ta???

Tỷ lệ phốt-pho phân tích được hơn 1%, cao hơn rất nhiều so với tỷ lệ phốt-pho trong các loại sắt hiện đại ngày nay, vốn chỉ dưới 0,05.

Chính hàm lượng phốt-pho cao này đã đóng vai trò như chất xúc tác, thúc đẩy các phản ứng tạo nên chất bảo vệ nói trên

 Các phương pháp bảo

vệ kim loại tốt có sẵn

để ngăn ngừa tất cả các hình thức ăn mòn do khí quyển

 Vì vậy cần xem xét các điều kiện

làm việc theo thực tế để lựa chọn

phương pháp bảo vệ kim loạivà vật

liệu sao cho tốt nhất Nó đơn giản

và rẻ hơn nhiều

 Việc sửa chữa các phần

bị ăn mòn là rất khó và đắt tiền vì vậy tốt nhất

là nên ngăn ngừa trước

THANK YOU !!!!