Bai 5 an mon va bao ve kim loai

Khóa học LTĐH đảm bảo môn Hóa –Thầy Ngọc Sự ăn mòn kim loại SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI TÀI LIỆU BÀI GIẢNG 1, Khái niệm ăn mòn kim loại Sự phá huỷ kim loại hợp kim tác dụng hoá học môi trường xung quanh gọi ăn mòn kim loại Kết kim loại bị oxi hóa thành ion dương, tính chất quý báu kim loại: Mn+ Mo + n.e 2, Các loại ăn mòn kim loại Căn vào môi trường chế ăn mòn kim loại, người ta phân thành loại là: ăn mòn hoá học ăn mòn điện hoá (ăn mòn điện hoá học) a, Ăn mòn hoá học Ăn mòn hóa học phá hủy kim loại kim loại phản ứng hoá học với chất khí nước nhiệt độ cao Đặc điểm ăn mòn hóa học không phát sinh dòng điện (không có điện cực) nhiệt độ cao, tốc độ ăn mòn nhanh Sự ăn mòn hóa học thường xảy thiết bị lò đốt, chi tiết động đốt thiết bị tiếp xúc với nước nhiệt độ cao Bản chất ăn mòn hoá học trình oxi hóa - khử, electron kim loại chuyển trực tiếp sang môi trường tác dụng b, Ăn mòn điện hóa Ăn mòn điện hóa phá hủy kim loại kim loại tiếp xúc với dung dịch chất điện li tạo nên dòng điện Thí dụ, phần vỏ tầu biển chìm nước, ống dẫn đặt lòng đất, kim loại tiếp xúc với không khí ẩm… Vì vậy, ăn mòn điện hoá loại ăn mòn kim loại phổ biến nghiêm trọng Thí nghiệm ăn mòn điện hóa: Rót dung dịch H2SO4 loãng (dung dịch điện li) vào cốc thuỷ tinh, cầm kim loại khác chất, thí dụ Zn nguyên chất, Cu cho vào cốc Nối kim loại dây dẫn, dây dẫn có vôn kế bóng đèn pin Chúng ta quan sát tượng sau: - Lá Zn (cực -) bị ăn mòn nhanh dung dịch - Kim vôn kế lệch (hoặc bóng đèn pin sáng) - Bọt khí hiđro thoát từ Cu (cực +) Những tượng giải thích sau: 2+ + Lá Zn bị ăn mòn nhanh nguyên tử Zn nhường eletron bị oxi hóa thành ion Zn vào dung dịch: o 2+ Zn Zn + 2e Các eletron nguyên tử Zn di chuyển nhanh chóng từ Zn sang Cu dây dẫn làm cho kim von kế + lệch + + Các ion H dung dịch axit di chuyển Cu, chúng nhận electron Zn bị khử thành khí hiđro bay khỏi dung dịch: 2H+ + 2e H2 Thí nghiệm ăn mòn điện hóa Kết Zn bị ăn mòn điện hóa nhanh dung dịch điện li tạo nên dòng điện Các điều kiện ăn mòn điện hoá: Các điều kiện cần đủ để xảy ăn mòn điện hoá: - Các điện cực phải khác chất nhau: cặp kim loại khác nhau, cặp kim loại - phi kim (C), cặp kim loại hợp chất hóa học (xêmentit Fe3C) Trong kim loại có tính khử mạnh cực âm Như vậy, kim loại nguyên chất khó bị ăn mòn Hocmai.vn – Ngôi trường chung học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | - Khóa học LTĐH đảm bảo môn Hóa –Thầy Ngọc Sự ăn mòn kim loại - Các điện cực phải tiếp xúc với (hoặc trực tiếp gián tiếp qua dây dẫn) - Các điện cực tiếp xúc với dung dịch điện li Cơ chế ăn mòn điện hoá: Chúng ta tìm hiểu diễn biến ăn mòn vật gang (hoặc thép) môi trường không khí ẩm Gang thép hợp kim Fe-C, cực âm tinh thể Fe, cực dương tinh thể C Các điện cực tiếp xúc trực tiếp với tiếp xúc với dung dịch điện li phủ (hơi nước không khí có hoà tan số axit CO2, SO2 , H2S ) Như vậy, vật bị ăn mòn theo kiểu điện hoá Cơ chế ăn mòn vật làm gang - thép - Ở cực âm (tinh thể Fe): Các nguyên tử Fe bị oxi hóa thành Fe2+: Fe0 Fe2+ + 2e Các ion tan vào dung dịch điện li có lượng khí oxi, chúng bị oxi hóa tiếp thành Fe 3+: Fe2+ Fe3+ + e Gỉ sắt 3+ hỗn hợp hợp chất Fe có màu nâu đỏ - Ở cực dương (tinh thể C): Các ion hiđro H+ dung dịch điện li (nếu dung dịch axit) di chuyển đến cực dương, chúng bị khử thành hiđro tự do, sau thoát khỏi dung dịch điện li: 2H+ + 2e H2 Nước có hòa tan oxi, dung dịch chất điện li trung tính, dung dịch bazơ ăn mòn điện hoá với nhiều kim loại Trong trường hợp này, cực dương xảy khử oxi: 2H2O + O2 + 4e = 4OHˉ Các tinh thể Fe bị oxi hóa từ vào Sau thời gian, vật gang (thép) bị ăn mòn hết Bản chất ăn mòn điện hoá: Bản chất ăn mòn điện hoá trình oxi hóa khử xảy bề mặt điện cực Ở cực âm xảy trình oxi hóa kim loại, cực dương xảy trình khử ion H + (nếu dùng dung dịch điện li axit) 3, Các biện pháp bảo vệ kim loại a, Cách li kim loại với môi trường Dùng chất bền vững môi trường để phủ mặt vật kim loại Những chất phủ thường dùng là: - Các loại sơn chống gỉ, vecni, dầu mỡ, men, hợp chất polime… - Một số kim loại crom, đồng, niken, kẽm, thiếc…(phương pháp tráng mạ điện) - Một số hợp chất hóa học bền vững oxi hóa kim loại, photphat kim loại (phương pháp tạo màng) b, Dùng phương pháp điện hóa Để bảo vệ kim loại, người ta nối kim loại với kim loại khác có tính khử mạnh Thí dụ, để bảo vệ vỏ tầu biển thép, người ta gắn kẽm vào phía vỏ tầu phần chìm nước biển (nước biển dung dịch điện li) Phần vỏ tầu thép giữ vai trò cực dương, không bị ăn mòn Các kẽm giữ vai trò cực âm, chúng bị ăn mòn Sau thời gian biển, người ta lại thay kẽm bị ăn mòn kẽm khác Giáo viên: Vũ Khắc Ngọc Nguồn: Hocmai.vn Hocmai.vn – Ngôi trường chung học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | - ... Các biện pháp bảo vệ kim loại a, Cách li kim loại với môi trường Dùng chất bền vững môi trường để phủ mặt vật kim loại Những chất phủ thường dùng là: - Các loại sơn chống gỉ, vecni, dầu mỡ, men,... hóa từ vào Sau thời gian, vật gang (thép) bị ăn mòn hết Bản chất ăn mòn điện hoá: Bản chất ăn mòn điện hoá trình oxi hóa khử xảy bề mặt điện cực Ở cực âm xảy trình oxi hóa kim loại, cực dương xảy... điện li Cơ chế ăn mòn điện hoá: Chúng ta tìm hiểu diễn biến ăn mòn vật gang (hoặc thép) môi trường không khí ẩm Gang thép hợp kim Fe-C, cực âm tinh thể Fe, cực dương tinh thể C Các điện cực tiếp