HỢP KIM - SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI
KHÁI NIỆM
CHỐNG ĂN MÒN KIM LOẠI
CÁC DANG ĂN MÒN KIM LOẠI
KHÁI NIỆM
click to edit
- Hợp kim là vật liệu kim loại có chứa một kim loại cơ bản và một số kim loại hoặc phi kim khác
Ví dụ: Thép là hợp kim của sắt với cacbon và một số nguyên tố khác.
TÍNH CHẤT
- Tính chất của hợp kim phụ thuộc vào thành phần các đơn chất tham gia cấu tạo mạng tinh thể của hợp kim. Nhìn chung, hợp kim có nhiều tính chất hóa học tương tự tính chất của các đơn chất tham gia tạo thành hợp kim, nhưng tính chất vật lí và tính chất cơ học của hợp kim lại khác nhiều với tính chất các đơn chất.
VÍ DỤ
click to edit
ỨNG DỤNG
click to edit
Những hợp kim nhẹ, bền, chịu được nhiệt độ cao và áp suất cao dùng để chế tạo tên lửa, tàu vũ trụ, máy bay, ô tô,...
Hợp kim được sử dụng rộng rãi trong các ngành kinh tế quốc dân.
Trên thực tế, hợp kim được sử dụng nhiều hơn kim loại nguyên chất.
click to edit
- Hợp kim siêu cứng: W–Co, Co–Cr–W–Fe,...
- Hợp kim có nhiệt độ nóng chảy thấp: Sn – Pb (thiếc hàn nóng chảy ở 210oC),...
- Hợp kim nhẹ, cứng và bền: Al–Si, Al–Cu–Mn–Mg
- Hơp kim không bị ăn mòn: Fe–Cr–Mn (thép inoc)...
click to edit
Ăn mòn kim loại là sự phá hủy kim loại hoặc hợp kim dưới tác dụng của môi trường xung quanh :
X → Xn+ + ne
Ăn mòn hóa học
Ăn mòn điện hóa học
Là quá trình oxi hóa - khử, trong đó các electron của kim loại được chuyển trực tiếp đến các chất trong môi trường.
Nhiệt độ càng cao, kim loại bị ăn mòn càng nhanh.
Là quá trình oxi hóa - khử, trong đó kim loại bị ăn mòn do tác dụng của dung dịch chất điện li và tạo nên dòng electron chuyển dời từ cực âm đến cực dương.
- Điều kiện xảy ra sự ăn mòn điện hóa học
Ăn mòn điện hóa học hợp kim của sắt trong không khí ẩm
click to edit
- Các điện cực phải khác nhau về bản chất, có thể là cặp 2 kim loại khác nhau hoặc cặp kim loại với phi kim,...
- Các điện cực phải tiếp xúc trực tiếp hoặc gián tiếp với nhau qua dây dẫn.
- Các điện cực cùng tiếp xúc với một dung dịch chất điện li.
Trong tự nhiên, sự ăn mòn kim loại xảy ra phức tạp, có thể xảy ra đồng thời cả quá trình ăn mòn điện hóa học và ăn mòn hóa học.
Phương pháp bảo vệ bề mặt
Phương pháp điện hóa
Dùng những chất bền vững đối với môi trường để phủ ngoài mặt những đồ vật bằng kim loại như bôi dầu mỡ, sơn, mạ, tráng men,...
Sắt tây là sắt được tráng thiếc, tôn là sắt được tráng kẽm. Các đồ vật bằng sắt thường được mạ niken hay crom.
Nối kim loại cần bảo vệ với một kim loại hoạt động hơn để tạo thành pin điện hóa và kim loại hoạt động hơn bị ăn mòn, kim loại kia được bảo vệ.
click to edit
Ion Fe2+ tan vào dung dịch chất điện li có hòa tan khí O2. Tại đây, ion Fe2+ tiếp tục bị oxi hóa, dưới tác dụng của ion OH- tạo ra gỉ sắt có thành phần chủ yếu là Fe2O3.nH2O.
Tại catot, O2 hòa tan trong nước bị khử thành ion hiđroxit:
Các electron được giải phóng chuyển dịch đến catot.
Tại anot, sắt bị oxi hóa thành ion Fe2+:
Thí dụ: Trong không khí ẩm, trên bề mặt của gang luôn có một lớp nước rất mỏng đã hòa tan O2 và khí CO2 trong khí quyển, tạo thành một dung dịch chất điện li. Gang có thành phần chính là sắt và cacbon cùng tiếp xúc với dung dịch đó tạo nên vô số pin rất nhỏ mà sắt là anot và cacbon là catot.