I. Sự ăn mòn kim loạiSự phá hủy kim loại hoặc hợp kim do tác dụng hóa học của môi trường xung quanh gọi là sự ăn mòn kim loạiKết quả là kim loại sẽ bị oxi hóa thành các ion dương và sẽ mất đi những tính chất quý báu của kim loại 1. Ăn mòn hóa họcăn mòn hóa học là sự phá hủy kim loại do kim loại phản ứng hóa học với chất khí hoặc hơi nước ở nhiệt độ cao.Đặc điểm của ăn mòn hóa học là không phát sinh dòng điện [ không có các điện cực ] và nhiệt độ càng cao thì tốc độ ăn mòn càng nhanh.Sự ăn mòn hóa học thường xảy ra ở các thiết bị của lò đốt, các chi tiết của động cơ đốt trong hoặc các thiết bị tiếp xúc với hơi nước ở nhiệt độ cao. Thí dụ: Bản chất của ăn mòn hóa học là quá trình oxi hóa khử, trong đó các electron của kim loại được chuyển trực tiếp sang môi trường tác dụng2. Ăn mòn điện hóaăn mòn điện hóa là sự phá hủy kim loại do hợp kim tiếp xúc với dung dịch chất điện li tạo nên dòng điện.Thí dụ: phần vỏ tàu biển chìm trong nước, ống dẫn đặt trong lòng đất, kim loại tiếp xúc với không khí ẩm... Do vậy, ăn mòn điện hóa là loại ăn mòn kim loại phổ biến và nghiêm trọng nhấta. Các điều kiện ăn mòn điện hóa: Điều kiện cần và đủ là: - Các điện cực phải khác chất nhau: có thể là cặp kim loại khác nhau, cặp kim loại - phi kim [C], cặp kim loại - hợp chất hóa học [ xêmentit ]. Trong đó kim loại có tính khử mạnh hơn sẽ là cực âm. Như vậy kimloại nguyên chất khó bị ăn mòn. - Các điện cực phải tiếp xúc với nhau [ hoặc trực tiếp hoặc gián tiếp qua dây dẫn ] - Các điện cực cùng tiếp xúc với một dung dịch điện lib. Cơ chế ăn mòn điện hóa : Gang hoặc thép là những hợp kim Fe-C, trong đó cực âm là những tinh thể Fe, cực dương là những tinh thể c. Các điện cực này tiếp xúc trực tiếp với nhau và với một dung dịch điện li phủ ngoài. Như vậy, vật bị ăn mòn theo kiểu điện hóa: - Ở cực âm: Các nguyên tử Fe bị oxi hóa thành . Các ion này tan vào dung dịch điện li trong đó đã có một lượng không khí oxi, tại đây chúng bị oxi hóa tiếp thành . - Ở cực dương: Các ion hiđro của dung dịch điện li di chuyển đến cực dương, tại đây chúng bị khử thành hiđro tự do, sau đó thoát ra khỏi dung dịch điện li: .Các tinh thể Fe lần lượt bị oxi hóa từ ngoài vào trong. Sau một thời gian, vật bằng gang [thép] sẽ bị ăn mòn hết.c. Bản chất của ăn mòn điện hóa: là quá trình oxi hóa khử xảy ra trên bề mặt các điện cực. Ở cực âm xảy ra quá trình oxi hóa kim loại, ở cực dương xảy ra quá trình khử các ion [ nếu dung dịch điện li là axit ]II. Cách chống ăn mòn kim loại1. Cách li kim loại với môi trườngDùng những chất bền vững với môi trường để phủ ngoài mặt những vật bằng kim loại. Những chất phủ ngoài thường dùng là:a. Các loại sơn chống gỉ, vecni, dầu mỡ, men, hợp chất polime...b. Một số kim loại như Crom, niken, đồng, kẽm, thiếc....[ phương pháp tráng hoặc mạ điện ]c. Một số hợp chất hóa học bền vững như oxit kim loại, photphat kim loại [ phương pháp tạo màng ]2. Dùng hợp kim chống gỉ [ hợp kim inôc ]Chế tạo những hợp ki không gỉ như Fe - Cr - Ni trong môi trường không khí, môi trường hóa chất.3. Dùng chất chống ăn mònThêm một lượng nhỏ chất chống ăn mòn vào dung dịch axit có thể làm giảm tốc độ ăn mòn kim loại xuống hàng trăm lần4. Dùng phương pháp điện hóaNgười ta nối kim loại này với kim loại khác có tính khử mạnh hơn.Một số bài tậpBaì 15070Hãy chọn câu đúng: Trong ăn mòn điện hoá, xảy ra:Chọn một đáp án dưới đâyA. Sự oxi hoá ở cực dương.B. Sự oxi hoá ở hai cực.C. Sự khử ở cực âm.D. Sự oxi hoá ở cực âm và sự khử ở cực dương.>Xem Thêm: Giấy Chống Gỉ VCI Là Gì? Sử Dụng Trong Bao Lâu?
Kim loại sau một thời gian tiếp xúc với các môi trường không khí, nước hoặc các môi trường có tính ăn mòn cao xuất hiện phản ứng oxi hóa-khử. Từ đó tạo thành lớp ăn mòn trên bề mặt kim loại. Những vết này thường sẽ có màu ố vàng hay còn được mọi người gọi là gỉ sét.
Thông thường tùy vào môi trường và cơ chế của sự ăn mòn mà phân loại thành 2 dạng cơ bản là:
- Ăn mòn hóa học là quá trình oxi hóa – khử: kim loại phản ứng trực tiếp với các chất oxi hóa trong môi trường và không xuất hiện dòng điện.
- Ăn mòn điện hóa học là quá trình oxi hóa – khử: kim loại bị ăn mòn do tác dụng của dung dịch chất điện li. Các chất này sẽ tạo nên dòng electron chuyển dời từ cực âm đến cực dương.
Nguyên Nhân Dẫn Đến Tình Trạng Kim Loại Bị Ăn Mòn
Trước khi tìm hiểu chi tiết các cách chống ăn mòn kim loại thì bạn nên nắm bắt được nguyên nhân dẫn đến tình trạng này. Các chất liệu kim loại khi bị oxy hóa sẽ xuất phát từ nhiều yếu tố khác nhau như:
- Kim loại bị mài mòn do tác động của lực ma sát giữa các bề mặt
- Do tác dụng hóa học giữa oxy và không khí khi ở nhiệt độ cao
- Các thiết bị bằng kim loại phải tiếp xúc với môi trường có chứa muối nhiều. Hoặc kim loại để ngoài không khí lâu dài sẽ có tình trạng rỉ sét.
Do đó tùy vào từng nguyên nhân mà bạn áp dụng biện pháp chống ăn mòn kim loại phù hợp. Không phải cách nào cũng hữu dụng mà mang đến kết quả tốt, đảm bảo an toàn cho sức khỏe và tính thẩm mỹ cho sản phẩm.
Hình 2: Nguyên nhân dẫn đến tình trạng kim loại bị ăn mòn
Cách Chống Ăn Mòn Kim Loại Đơn Giản, Hiệu Quả
Hiện nay có rất nhiều cách chống ăn mòn kim loại được nhiều người áp dụng. Mỗi một phương pháp sẽ có đặc trưng riêng. Bạn có thể tham khảo một số cách chống gỉ sét phổ biến sau đây:
1. Cách Li Kim Loại Với Môi Trường
Bạn có thể dùng những chất bền với môi trường phủ lên bề mặt kim loại để chống gỉ như:
- Sơn chống gỉ, vecni, dầu mỡ, tráng men, phủ hợp chất polyme hữu cơ bên ngoài sản phẩm
- Mạ kim loại bền bên ngoài như crom, niken, đồng, kẽm, thiếc
- Bọc lót FRP, bọc lót cao su và bọc lót bằng hỗn hợp Faolit để chống ăn mòn.
Cách cách này sẽ dễ thi công, giá thành rẻ đem lại hiệu quả rõ rệt. Phương pháp chống ăn mòn này sẽ giúp thiết bị khỏi môi trường tạo ăn mòn. Giảm thiểu tối đa tình trạng kim loại bị biến dạng, giảm chất lượng tuổi thọ.
2. Dùng Hợp Kim Chống Gỉ
Một trong những cách chống ăn mòn kim loại được các công ty, doanh nghiệp sử dụng là dùng hợp kim chống gỉ. Cách này sẽ chế tạo những hợp kim không gỉ trong môi trường không khí, môi trường hóa chất. Tuy nhiên những hợp kim không gỉ thường sẽ có giá thành khá cao nên cách này chỉ áp dụng cho những kim loại chất lượng cao.
Hình 3: Cách chống ăn mòn kim loại bằng hợp kim chống gỉ
3. Dùng Chất Chống Ăn Mòn
Phương pháp điện hóa là cách chống ăn mòn kim loại phổ biến. Cách làm là nối kim loại cần bảo vệ với 1 tấm kim loại khác có tính khử mạnh hơn. Tuy nhiên để việc chống ăn mòn này đạt hiệu quả cao thì bạn phải khảo sát kỹ các hoá chất trong môi trường tiếp xúc của kim loại. Các yếu tố như điều kiện nhiệt độ, áp suất.. sau đó mới có phương án chi tiết để xử lý.
Hình 4: Dùng chất chống ăn mòn giảm tình trạng rỉ sét
>>> Xem Chi Tiết: Chai Xịt Chống Rỉ Sét Đa Năng Rust-X 40
4. Dùng phương pháp điện hóa
Phương pháp điện hóa là cách chống ăn mòn kim loại phổ biến. Cách làm là nối kim loại cần bảo vệ với 1 tấm kim loại khác có tính khử mạnh hơn. Tuy nhiên để việc chống ăn mòn này đạt hiệu quả cao thì bạn phải khảo sát kỹ các hoá chất trong môi trường tiếp xúc của kim loại. Các yếu tố như điều kiện nhiệt độ, áp suất.. sau đó mới có phương án chi tiết để xử lý.
Trên đây là một số cách chống ăn mòn kim loại hiện nay. Tùy theo những yêu cầu của mỗi công trình người ta sẽ lựa chọn những phương pháp hiệu quả, phù hợp nhất.
Hình 4: Chai xịt chống gỉ sét đa năng Rust-X 40
Rust-X là công ty chuyên về các sản phẩm và giải pháp chống ăn mòn, gỉ sét hàng đầu Việt Nam. Với nhiều năm kinh nghiệm và phát triển, công ty luôn đặt lợi ích của khách hàng lên trên hết. Do đó ngay khi cần sản phẩm chống ăn mòn kim loại, bạn hãy liên hệ hotline: 0908105115 để được tư vấn và nhận báo giá sản phẩm mới nhất nhé.