Ăn mòn hóa học và ăn mòn điện hóa là hai hiện tượng gây ra sự phá hủy kim loại, gây ảnh hưởng tiêu cực đến nhiều thiết bị và công trình. Vậy, chúng ta cùng tìm hiểu về bản chất và cách ngăn chặn hiện tượng này nhé!
Ăn mòn điện hóa và ăn mòn hóa học là gì?
1.1. Ăn mòn điện hóa
Ăn mòn điện hóa xảy ra khi các kim loại tiếp xúc với dung dịch chứa chất điện ly và tạo ra dòng điện. Quá trình này cũng được gọi là quá trình oxy hóa – khử, trong đó kim loại bị ăn mòn do tác động của dung dịch và diễn ra việc chuyển dời các electron từ âm sang dương. Hiện tượng này thường xảy ra khi kim loại hoặc hợp kim tiếp xúc với dung dịch axit, nước muối hoặc trong môi trường không khí ẩm.
Bạn đang xem: Ăn Mòn Hóa Học: Hiện Tượng Đáng Sợ và Cách Ngăn Chặn
1.2. Ăn mòn hóa học
Ăn mòn hóa học là quá trình oxy hóa khử diễn ra khi kim loại phản ứng với hơi nước hoặc chất khí ở nhiệt độ cao. Trong quá trình này, các electron của kim loại sẽ được chuyển đến các chất trong môi trường một cách trực tiếp. Hiện tượng này thường xảy ra ở các kim loại trong máy móc hoặc các thiết bị tiếp xúc với hóa chất, nhiệt độ cao và khí oxy.
So sánh ăn mòn điện hóa và ăn mòn hóa học
2.1. Điểm giống nhau
- Cả ăn mòn điện hóa và ăn mòn hóa học đều là các quá trình phá hủy kim loại do phản ứng oxi hóa khử.
2.2. Điểm khác nhau
Ở đây là bảng so sánh sự khác nhau giữa ăn mòn điện hóa và ăn mòn hóa học:
| Ăn mòn điện hóa | Ăn mòn hóa học | |
|---|---|---|
| Điều kiện xảy ra sự ăn mòn | – Các cực điện khác nhau về bản chất. – Các cực điện tiếp xúc với nhau. – Các cực điện cùng tiếp xúc với một dung dịch chất điện ly. |
Xảy ra trong môi trường tiếp xúc với hơi nước hoặc chất khí ở nhiệt độ cao. |
| Cơ chế của sự ăn mòn | Gang hay thép được tiếp xúc với dung dịch điện li, tạo ra dòng điện và kim loại bị ăn mòn. | Kim loại phản ứng trực tiếp với các chất oxi hóa trong môi trường, và các electron của kim loại được chuyển trực tiếp đến các chất. |
| Bản chất của sự ăn mòn | Quá trình oxi hóa – khử diễn ra, kim loại bị ăn mòn. | Quá trình oxi hóa – khử diễn ra và ăn mòn xảy ra chậm. |
Điều kiện xảy ra ăn mòn hóa học
Để xảy ra ăn mòn hóa học, cần phải có các điều kiện sau:
- Các điện cực có bản chất khác nhau, gồm hai cặp kim loại khác nhau hoặc cặp gồm kim loại và phi kim.
- Các điện cực tiếp xúc trực tiếp hoặc gián tiếp qua dây dẫn.
- Các điện cực cùng tiếp xúc với một dung dịch chất điện ly.
Chỉ khi đầy đủ ba điều kiện trên, hiện tượng ăn mòn hóa học mới có thể xảy ra. Trong tự nhiên, ăn mòn hóa học và ăn mòn điện hóa có thể xảy ra cùng một lúc.
Cơ chế và bản chất của ăn mòn hóa học
Bản chất của ăn mòn hóa học là quá trình oxi hóa khử, trong đó kim loại phản ứng trực tiếp với các chất oxi hóa (các electron không có sự xuất hiện của dòng điện của kim loại được chuyển trực tiếp đến các chất trong môi trường).
Ví dụ: 3Fe + 4H2O -> Fe3O4 + 4H2
Để hiểu rõ hơn về ăn mòn hóa học, hãy xem xét ví dụ ngâm một thanh sắt trong nước. Sau một thời gian, thanh sắt sẽ bị rỉ sét.
Giải thích hiện tượng này là: Trong môi trường ẩm, sau một khoảng thời gian, thanh sắt tiếp xúc với oxi và độ ẩm, tạo thành một hợp chất mới là rỉ sắt. Nước đóng vai trò là chất xúc tác gây ra sự ăn mòn.
Các phương pháp chống ăn mòn kim loại
4.1. Phương pháp bảo vệ bề mặt
- Sơn, dầu mỡ, chất dẻo có thể được sử dụng để phủ lên bề mặt kim loại, tạo lớp bảo vệ.
- Thường xuyên lau chùi bề mặt kim loại.
4.2. Phương pháp điện hóa
- Sử dụng phương pháp “vật hi sinh” để bảo vệ kim loại. Ví dụ, trong trường hợp vỏ tàu biển bằng thép, các lá kẽm được dán vào phía ngoài vỏ tàu ở phần chìm trong nước biển (dung dịch chất điện ly). Khi đó, kẽm sẽ bị ăn mòn và vỏ tàu sẽ được bảo vệ.
Kết luận
Ăn mòn hóa học và ăn mòn điện hóa là những hiện tượng gây ra sự phá hủy kim loại. Hiểu rõ về bản chất và cách ngăn chặn hiện tượng này là rất quan trọng. Hãy lưu ý các phương pháp bảo vệ bề mặt và phương pháp điện hóa để bảo vệ thiết bị và công trình khỏi hiện tượng ăn mòn. Đến với Izumi.Edu.VN để tìm hiểu thêm về các kiến thức hóa học hữu ích!
Nguồn: https://izumi.edu.vn/
Danh mục: Tài liệu điện
Related articles
