Đang tải... (xem toàn văn)
Nghiên cứu về ăn mòn và bảo vệ kim loại Nội dung : Đại cương về ăn mòn Kim loại Ăn mòn Điện hóa Ăn mòn kim loại trong các môi trường khác nhau Các phương pháp chống ăn mòn kim loại
1 Nhóm 2 Nghiên cứu về ăn mòn và bảo vệ kim loại 2 Danh sách thành viên Nhóm số 2 Nhóm trưởng Thành viên 1 Thành viên 2 Thành viên 3 Thành viên 4 Thành viên 5 Thành viên 6 Thành viên 7 Thành viên 8 9 3 Nghiên cứu về ăn mòn và bảo vệ kim loại Nội dung : I Đại cương về ăn mòn Kim loại II Ăn mòn Điện hóa III Ăn mòn kim loại trong các môi trường khác nhau IV Các phương pháp chống ăn mòn kim loại 4 I Đại cương về ăn mòn Kim loại 1.Khái niệm Ăn mòn kim loại là sự phá hủy kim loại do tương tác hóa học hoặc điện hóa của kim loại với môi trường xung quanh 2 Phân loại về sự ăn mòn kim loại Hiện tượng ăn mòn kim loại được phân loại theo nhiều cách tùy thuộc vào điều kiện, dạng bề mặt bên ngoài 2.1 Phân loại theo cơ chế ăn mòn kim loại Theo cơ chế của quá trình ăn mòn kim loại chia làm 2 loại: Ăn mòn hóa học Ăn mòn điện hóa 5 I Đại cương về ăn mòn Kim loại Hiện tượng ăn mòn hóa học vỏ lò nung clinker 2.2 Phân loại theo đặc trưng của sự ăn mòn 6 Sự ăn mòn kim loại diễn ra rất phức tạp và đa dạng, dựa theo dạng bề mặt bị phá hủy thì ăn mòn kim loại được thường gặp một số dạng như sau: Ăn mòn liên tục Ăn mòn cục bộ Một số dạng ăn mòn khác: o Ăn mòn dạng vết o Ăn mòn rãnh o Ăn mòn Ganvani o Ăn mòn giữa các tinh thể o Ăn mòn chọn lọc o Ăn mòn mài mòn o Ăn mòn ứng lực o Ăn mòn do ma sát II Ăn mòn Điện hóa Ăn mòn điện hóa 1 Giới thiệu về ăn mòn điện hóa 7 Là sự phá hủy kim loại do sự tương tác điện hóa giữa kim loại với môi trường chất điện li Ví dụ: Phần vỏ tàu biển chìm trong nước, ống dẫn đặt trong lòng đất, kim loại tiếp xúc với không khí ẩm 2 Đặc điểm ăn mòn điện hóa - Ăn mòn điện hóa không chuyển electron trực tiếp đến chất tham gia mà thông qua dây dẫn hoặc dung dịch chất điện li - Xuất hiện dòng điện cục bộ - Ăn mòn điện hóa xảy ra 2 quá trình đồng thời đó là quá trình oxi hóa và quá trình khử, 2 quá trình này xảy ra không cùng một chỗ II Ăn mòn Điện hóa 3 Điều kiện xảy ra ăn mòn điện hóa Hiện tượng ăn mòn điện hóa xảy ra khi: - Các điện cực khác nhau về bản chất: có thể là cặp kim loại khác nhau, cặp kim loại - phi kim hay cặp kim loại - hợp chất hóa học Trong đó kim loại có tính khử mạnh hơn sẽ là cực âm Như vậy kim loại nguyên chất khó bị ăn mòn - Các điện cực tiếp xúc với nhau (trực tiếp hoặc gián tiếp qua dây dẫn) - Các điện cực cùng tiếp xúc với một dung dịch điện li 4 Cơ chế ăn mòn điện hóa + Vùng anot Vùng anot xảy ra quá trình oxi hóa, kim loại hòa tan để lại electron trên bề mặt thanh kim loại tạo thành ion dương kim loại đồng thời chuyển vào dung dịch M → + ne 8 II Ăn mòn Điện hóa 4 Cơ chế ăn mòn điện hóa +ỞVvùng catot có thể xảy ra các phản ứng như sau: Q+)uTárotrnìnghmxôảiytraườởnvgùanxgitcxaảtoytralàpqhuảántứrìngh khử,Ht+rognigảiđpóhcóáncgchhiấđtroo:xi hóa (Ox) như ion, các ngunyê+nnteử→hoặc phân tử chất điện li đến nhận electron trên bề mặt kim loại tạo t+h)àTnrohncghmấtôkihtửrư(ờKnhg).vTừhaựcóchioấnt cHá+cveàleocxtiroxảnyởraanpohtảcnhứunygểntiêđuếnthvụùnogxiccaótomt ặtrtêtnrobnềgmặt kdiumnglodạịic.h và phản ứng khử H+ : + n+ neaO→x +One → bKh +) Trong môi trường bazơ hoặc trung tính xảy ra phản ứng khử oxi hoặc nước để tạo thành OH– : n+ 2nO + 4ne → 4nOH− 2nO + 2ne → n + 2nOH− +) Trong dung dịch có ion kim loại (có điện thế dương hơn kim loại bị ăn mòn) thì quá trình khử ở catot có thể là: + ne → M + ae → (trong đó: n = a + b) 9 III Ăn mòn kim loại trong các môi trường khác nhau 1 Ăn mòn kim loại trong môi trường khí quyển Ăn mòn trong khí quyển liên quan đến nồng độ oxi, hơi nước mà trong đó chất ô nhiễm tạo ra dung dịch có pH thấp là nguyên nhân trực tiếp gây ra sự ăn mòn 2 Ăn mòn trong môi trường đất Đất là môi trường không đồng nhất, tùy theo địa phương mà đặc tính của đất khác nhau Có rất nhiều dụng cụ và thiết bị chôn ngầm trong đất nên có thể bị ăn mòn, làm giảm tuổi thọ hoặc bị phá hủy 10 III Ăn mòn kim loại trong các môi trường khác nhau 3 Ăn mòn trong nước biển Với đặc điểm của nước biển chiếm hơn 70 % diện tích trái đất, sự khác nhau của các vùng khí hậu, đặc điểm địa lý … do vậy thành phần và những tính chất hóa, lý của nước biển cũng thay đổi rất nhiều Độ muối của nước biển đóng vai trò quan trọng cho tính dẫn điện của nước biển và ảnh hưởng đến tốc độ ăn mòn kim loại 11 IV Các phương pháp chống ăn mòn kim loại 1 Phương pháp bảo vệ bề mặt - Dùng chất bền với môi trường để phủ lên bề mặt KL : bôi dầu mỡ, sơn, mạ, tráng men, - Dùng chất kìm hãm, tăng khả năng chịu đựng với môi trường: hợp kim chống gỉ VD: sắt tây là sắt được tráng thiếc, tôn là sắt được tráng kẽm Chống ăn mòn bằng sơn phủ 12 IV Các phương pháp chống ăn mòn kim loại 2 Phương pháp điện hóa - Dùng kim loại bền có tính khử mạnh hơn gắn vào kim loại cần bảo vệ để làm vật thay thế VD: Để bảo vệ vỏ tàu biển bằng thép (thành phần chính là Fe), người ta gắn các lá Zn vào phía ngoài vỏ tàu ở phần chìm trong nước biển => Phần vỏ tàu bằng thép là cực dương, các lá Zn là cực âm => Zn là vật hi sinh nên bị ăn mòn Sau một thời gian nhất định, người ta thay những lá Zn bị ăn mòn bằng những lá Zn khác 13 14