Đang tải... (xem toàn văn)
Thí dụ : Kim loại bị ăn mòn ở trong điều kiện khí khô mà dạng phổ biến nhất là quá trình oxy hoá kim loại ở nhiệt độ cao, hoặc tác dụng của các kim loại với các khí hoạt động khác ( SO[r]
(1)MỤC LỤC
ĐỀ MỤC
LỜI TỰA Error! Bookmark not defined.
GIỚI THIỆU VỀ MƠN HỌC
CÁC HÌNH THỨC HỌC TẬP CHÍNH TRONG MƠN HỌC
U CẦU VỀ ĐÁNH GIÁ HỒN THÀNH MƠN HỌC
Bài 1: MỞ ĐẦU VỀ ĂN MÒN KIM LOẠI
1 Định nghĩa phân loại
1.1 Định nghĩa
1.2 Phân loại
2 Cấu tạo liên kết kim loại hợp kim 10
2.1 Kim loại 10
2.2 Hợp kim 11
3 Câu hỏi tập. 14
Bài 2: ĂN MỊN HỐ HỌC 15
1 Các khái niệm bản 15
2 Ăn mịn kim loại mơi trƣờng khí 16
2.1 Định nghĩa 16
2.2 Khả oxi hoá kim loại độ bền màng oxit 17
2.3 Các quy luật phát triển màng thuyết phát triển màng 22
2.4 Ăn mịn khí kim loại hợp kim 26
2.5 Ăn mịn hố học khí đặc biệt kim loại hợp kim khác 32
2.6 Các phƣơng pháp bảo vệ ăn mịn khí 33
3 Câu hỏi tập. 37
Bài 3: ĂN MỊN ĐIỆN HỐ 39
1 Những Vấn đề ăn mịn điện hố 39
1.1 Định nghĩa 40
1.2 Đặc điểm 40
1.3 Nguyên nhân 40
2 Điện điện cực 40
(2)2.2 Điện điện cực cân không cân bằng 41
3 Cơ chế ăn mịn điện hố khả xảy ăn mịn điện hố 42
3.1 Cơ chế ăn mịn điện hố 42
3.2 Khả xảy q trình ăn mịn điện hoá 44
4 Hiện tƣợng phân cực khử phân cực 45
4.1 Hiện tƣợng phân cực 45
4.2 Hiện tƣợng khử phân cực 46
5 Phân cực anot - phân cực catot 46
5.1 Phân cực anot 46
5.2 Phân cực catot 47
6 Ăn mòn khử phân cực hyđro khử phân cực oxy: 47
6.1 Ăn mòn khử phân cực Hyđro: 47
6.2 Ăn mòn khử phân cực oxy: 48
7 Xem xét trình ăn mòn biểu đồ ăn mòn 50
7.1 Xác định tốc độ ăn mịn điện hóa theo biểu đồ ăn mòn 50
7.2 Phân tích q trình ăn mịn theo biểu đồ ăn mịn 51
8 Hiện tƣợng thụ động - khử thụ động 53
8.1 Hiện tƣợng thụ động kim loại 53
8.2 Hiện tƣợng khử thụ động - Sự hoạt hóa 54
9 Các thuyết trạng thái thụ động kim loại 55
9.1 Thuyết màng 55
9.2 Thuyết hấp phụ 55
10 Các yếu tố ảnh hƣởng tới tốc độ ăn mịn điện hóa 56
10.1 Các yếu tố bên trong 56
(3)13 Thực hành xác định tốc độ ăn mòn kim loại. 77
13.1 Xác định tốc độ ăn mòn kim loại theo phƣơng pháp trọng lƣợng thể tích. 77
13.2 Xác định tốc độ ăn mòn kim loại theo phƣơng pháp điện hoá. 79
14 Câu hỏi tập 82
Bài 4: CÁC PHƢƠNG PHÁP BẢO VỆ ĂN MÒN 84
1 Lớp phủ bảo vệ 84
1.1 Lớp phủ kim loại 84
1.2 Bao phủ hợp chất hoá học 91
2 Phƣơng pháp bảo vệ điện hoá 95
2.1 Bảo vệ Protectơ 96
2.2 Bảo vệ catot dịng điện bên ngồi 96
3 Sử dụng chất làm chậm ăn mòn 97
3.1 Chất làm chậm ăn mòn axit 98
3.2 Các chất làm chậm ăn mòn nƣớc dung dịch muối 99
3.3 Các chất làm chậm ăn mòn kim loại điều kiện khí quyển 100
4 Thực hành chống ăn mòn kim loại. 103
4.1 Bảo vệ kim loại protectơ chất làm chậm ăn mòn 103
4.2 Bảo vệ kim loại oxy hoá photphat hoá kim loại 106
5 Câu hỏi tập. 112
CÁC BÀI TẬP MỞ RỘNG VÀ NÂNG CAO 113
ĐÁP ÁN CÁC CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP 114
TÀI LIỆU THAM KHẢO 115
(4)GIỚI THIỆU VỀ MƠN HỌC
Vị trí, ý nghĩa, vai trị mơn học
Ăn mịn kim loại mơn học trình bày vấn đề ăn mịn phá hủy vật liệu kim loại kim loại tiếp xúc với mơi trƣờng bên ngồi Q trình ăn mịn kim loại xảy khắp nơi, từ đời sống đến cơng nghiệp sản xuất Thiệt hại ăn mịn kim loại gây tổn thất đáng kể kinh tế Vì mơn học trình bày chất q trình ăn mịn kim loại đƣa biện pháp bảo vệ kim loại chống ăn mòn hạn chế q trình ăn mịn cho hiệu
Mục tiêu môn học
Học xong mơn học, học viên có khả năng:
Nắm đƣợc kiến thức ăn mịn hóa học ăn mịn điện hóa Biết đƣợc ngun nhân, chế xảy yếu tố ảnh hƣởng đến tốc độ ăn mòn, nhƣ phƣơng pháp bảo vệ tƣơng ứng
Hiểu áp dụng đƣợc số phƣơng pháp chống ăn mòn bảo vệ kim loại
Mục tiêu thực môn học
Hiểu đƣợc chất trình ăn mịn hóa học điện hóa
Nắm đƣợc chất phƣơng pháp chống ăn mòn
Thực số thí nghiệm điển hình đo độ ăn mịn hóa học điện hóa
(5)Môn học gồm
Bài 1: Mở đầu ăn mòn kim loại Bài 2: Ăn mòn hóa học
Bài 3: Ăn mịn điện hóa
(6)Sơ đồ quan hệ theo trình tự học nghề Kü tht ATBHL§ Kỹ thuật mơi trường Hóa vô Hóa hữu Hóa phân tích Hóa lý
Môn
Chính trị Pháp luật GDQP GDTC Toán cao cấp Ngoại ngữ Tin học Aỷnh hng giỏn tip Aỷnh hng giỏn tip
Môn b¶n
Vật lý đại cương VÏ kü thuËt QT doanh nghiƯp Kü thuËt ®iƯn Kü thuËt ®iƯn tư KiÕn thức sở Kiến thức sở ngành Công ngh
chế biến khí
Tổng hợp hữu hóa dầu
Công nghệ chế biến dầu Sản phẩm dầu mỏ Thí nghiệm chuyên ngành Phân tích hóa dầu
Tån chøa vµ vËn chun Thùc tËp tèt
nghiƯp
Thi tèt nghiƯp
(7)CÁC HÌNH THỨC HỌC TẬP CHÍNH TRONG MƠN HỌC
Học lớp về:
Các khái niệm, chế ăn mịn hố học ăn mịn điện hố Các nguyên nhân chế xảy ra, yếu tố ảnh hƣởng đến tốc độ ăn mòn, phƣơng pháp bảo vệ tƣơng ứng
Tự nghiên cứu tài liệu liên quan đến học ăn mòn kim loại
Làm tập nhà liên quan tới phần học
Thực hành phịng thí nghiệm ăn mịn kim loại chống ăn mòn kim loại
YÊU CẦU VỀ ĐÁNH GIÁ HỒN THÀNH MƠN HỌC
Về kiến thức
Nắm đƣợc kiến thức ăn mịn hố học điện hố kim loại
Giải thích đƣợc chế, nguyên nhân xảy ăn mòn kim loại, nhƣ ăn mòn phổ biến môi trƣờng khác phƣơng pháp bảo vệ tƣơng ứng
Thực số thí nghiệm ăn mòn kim loại phƣơng pháp chống ăn mịn
Về kỹ
Tính tốn pha dung dịch ăn mòn cần thiết làm thí nghiệm
Tính tốn đƣợc tốc độ ăn mịn kim loại theo đơn vị đo khác
Thao tác phục dụng cụ đo, thiết bị thí nghiệm nhƣ vận hành
Tổ chức bảo quản bảo dƣỡng dụng cụ thiết bị thực hành thí nghiệm, trang thiết bị oan tồn cho phịng thí nghiệm
Thực thao tác thành thạo thí nghiệm ăn mịn chống ăn mòn kim loại
Về thái độ
Nắm vững kiến thức ăn mòn trƣớc thực hành thí nghiệm
(8)Luôn chủ động kiểm tra đảm bảo an tồn phịng thí nghiệm Chủ động xem xét tình trạng dụng cụ hóa chất thực hành thí nghiệm
Nhắc nhở đồng nghiệp đảm bảo an tồn thực hành thí nghiệm
(9)BÀI
MỞ ĐẦU VỀ ĂN MÒN KIM LOẠI Mã bài: AMKL1
Giới thiệu
Trong đời sống nhƣ sản xuất cơng nghiệp, nơi có kim loại nơi xảy q trình ăn mịn kim loại Khoảng 30% tổng lƣợng kim loại cuả giới hàng năm bị ăn mịn, gây tổn thất lớn cho kinh tế Vì hiểu đƣợc cấu trúc kim loại hợp kim, q trình ăn mịn nhƣ phân loại q trình ăn mịn, chuẩn đốn tác hại ăn mòn đƣa phƣơng pháp giảm tổn thất kim loại q trình ăn mịn kim loại
Mục tiêu thực
Học xong học viên có khả :
Các khái niệm ăn mòn phân loại q trình ăn mịn
Mơ tả đƣợc dạng cấu trúc kim loại hợp kim thƣờng gặp Nội dung
1 Định nghĩa phân loại 1.1 Định nghĩa
Ăn mòn kim loại tƣợng phá huỷ vật liệu kim loại tƣơng tác hoá học tƣơng tác điện hố kim loại với mơi trƣờng bên
Từ định nghĩa trên, phá huỷ kim loại nguyên nhân vật lý học nhƣ rạn nứt kim loại chịu tải trọng cao, xâm thực máy khuấy đƣờng ống , máy bơm mài mòn kim loại ma sát học … không đƣợc gọi ăn mòn
Các kết cấu thiết bị lị đốt, khí lị đốt ống lửa thiết bị nồi hơi, sau thời gian làm việc bị hen gỉ hƣ hỏng Các chi tiết thiết bị kim loại tiếp xúc chất dung dịch điện ly nhƣ: dung dịch muối, dung dịch axit, dung dịch kiềm, khơng khí ẩm sau thời gian chúng bị hồ tan, bị ăn mịn hay bị han gỉ Những trƣờng hợp nhƣ đƣợc gọi phá huỷ kim loại ăn mòn
1.2 Phân loại
Có nhiều cách phân loại tùy theo cách quan sát tƣợng, ngƣời ta phân loại theo cách thƣờng gặp
(10)Ăn mịn hố học: Là q trình ăn mịn tác dụng hố học kim loại với mơi trƣờng, tuân theo định luật động học phản ứng dị thể, nghĩa phản ứng biến đổi kim loại thành ion Thí dụ : Kim loại bị ăn mịn điều kiện khí khơ mà dạng phổ biến q trình oxy hoá kim loại nhiệt độ cao, tác dụng kim loại với khí hoạt động khác ( SO2, H2S, Halogen
…) nhiệt độ cao Q trình ăn mịn hố học cịn xảy môi trƣờng chất lỏng không điện ly chẳng hạn nhƣ: ăn mòn thiết bị ống dẫn dung môi hữu cơ, nhiên liệu lỏng chứa hợp chất sulfua …
Ăn mòn điện hố: Là q trình ăn mịn phản ứng điện hố kim loại với mơi trƣờng,q trình xảy hai vùng khác bề mặt kim loại, hay nói cách khác q trình ăn mịn điện hố phản ứng oxy hoá-khử dị thể xảy qua nhiều giai đoạn nhiều nơi khác bề mặt kim loại Trong ăn mịn điện hố có tồn điện tử chuyển động kim loại ion dung dịch theo lƣợng định từ vùng điện cực đến vùng điện cực khác kim loại Tốc độ ăn mòn phụ thuộc vào điện cực kim loại
1.2.2 Phân loại theo điều kiện trình ăn mòn
Ngƣời ta phân kiểu ăn mòn phổ biến sau
Ăn mòn khí quyển: Ăn mịn kim loại khí hay khí ẩm ƣớt khác
Ăn mịn khí : Ăn mịn kim loại khí, chủ yếu nhiệt độ cao tác dụng ăn mịn hố học