Kiến thức

Ăn mòn điện hóa là gì? Định nghĩa, khái niệm

Ăn mòn điện hóa là gì?

Ăn mòn điện hóa là sự phá hủy kim loại do hợp kim tiếp xúc với dung dịch chất điện li tạo nên dòng điện. Ăn mòn điện hóa học chính là quá trình oxi hóa khử, trong đó kim loại bị ăn mòn bởi tác dụng của dung dịch chất điện li và tạo nên dòng electron chuyển dời từ cực âm đến cực dương.

Trên thực tế, ăn mòn điện hóa thường xảy ra khi cặp kim loại hoặc hợp kim để ngoài không khí ẩm, hoặc nhúng vào trong dung dịch axit, dung dịch muối, trong nước không nguyên chất…

Ví dụ

  • Kim loại tiếp xúc với không khí ẩm.
  • Ống dẫn đặt trong lòng đất.
  • Phần vỏ tàu biển chìm trong nước…

Có thể thấy, ăn mòn điện hóa là loại ăn mòn kim loại phổ biến và nghiêm trọng nhất.

Bạn đang xem: Ăn mòn điện hóa là gì? Định nghĩa, khái niệm

Cơ chế của sự ăn mòn điện hóa

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).

Gang hoặc thép là những hợp kim Fe-C, với  cực âm là những tinh thể Fe, và cực dương là những tinh thể C. Khi các điện cực này tiếp xúc trực tiếp với nhau và với một dung dịch điện li phủ ngoài. Như vậy thì vật bị ăn mòn sẽ theo kiểu điện hóa:

  • Ở cực âm: Các nguyên tử Fe bị oxi hóa thành. Cụ thể là các ion này tan vào dung dịch điện li trong đó đã có một lượng không khí oxi, tại đây thì chúng bị oxi hóa tiếp thành.

  • Ở cực dương: Các ion hiđro của dung dịch điện li di chuyển đến cực dương, thì tại đây chúng sẽ bị khử thành hiđro tự do, sau đó thoát ra khỏi dung dịch điện li.

Xem thêm: Chuyên đề Toán: Các dạng phương trình căn thức (Tuần 2)

Điều kiện ăn mòn điện hóa

Bên cạnh việc nắm được điều kiện ăn mòn điện hóa thì nhiều người cũng quan tâm đến điều kiện xảy ra của hiện tượng này. Lý giải điều kiện ăn mòn điện hóa cũng là việc tìm hiểu trường hợp xảy ra ăn mòn điện hóa. Trong ăn mòn điện hóa xảy ra với các điều kiện sau: 

  • 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

Lưu ý:

  • Thiếu một trong ba điều kiện trên sẽ không xảy ra sự ăn mòn điện hóa học

  • 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.

Hiện tượng ăn mòn điện hóa của hợp kim sắt

Sự ăn mòn điện hóa học của hợp kim sắt (gang, thép) trong không khí ẩm có thể thấy cụ thể như sau:

  • Gang, thép là hợp kim Fe – C gồm những tinh thể Fe tiếp xúc trực tiếp với tinh thể C (graphit) 

  • Không khí ẩm có chứa H2O,CO2,O2…tạo ra lớp dung dịch chất điện li phủ lên bề mặt gang, thép làm xuất hiện vô số pin điện hóa mà Fe là cực âm, C là cực dương.

Xem thêm: Học sinh lớp 12: Tháng 11 này cần ôn tập gì?

Các biện pháp chống ăn mòn kim loại

Phương pháp bảo vệ bề mặt

  • Ta sẽ phủ lên bề mặt kim loại một lớp sơn, chất dẻo hoặc dầu mỡ…

  • Thường xuyên lau chùi, để nơi khô ráo thoáng mát. 

Sử dụng kẽm chống ăn mòn điện hóa

Đây là phương pháp sử dụng một kim loại là “vật hi sinh” để bảo vệ vật liệu kim loại.

Ví dụ: Thân tàu biển được chế tạo bằng gang thép. Gang thép là hợp kim của sắt, cacbon và một số nguyên tố khác. Đi lại trên biển, thân tàu tiếp xúc thường xuyên với nước biển là dung dịch chất điện li nên sắt bị ăn mòn, gây hư hỏng.

  • Để bảo vệ thân tàu, người ta cần thường áp dụng biện pháp sơn nhằm không cho gang thép của thân tàu tiếp xúc trực tiếp với nước biển. Nhưng ở phía đuôi tàu, do tác động của chân vịt, nước bị khuấy động mãnh liệt nên biện pháp sơn là chưa đủ. Do đó mà phải gắn tấm kẽm vào đuôi tàu.

  • Khi đó sẽ xảy ra quá trình ăn mòn điện hóa. Kẽm là kim loại hoạt động hơn sắt nên bị ăn mòn, còn sắt thì không bị mất mát gì.

  • Sau một thời gian miếng kẽm bị ăn mòn thì sẽ được thay thế theo định kì. Việc này vừa đở tốn kém hơn nhiều so với sửa chữa thân tàu.

Xem thêm: OXIT AXIT LÀ GÌ? TÍNH CHẤT HÓA HỌC CỦA OXIT AXIT-kiemnghiemvisinh

Trường hợp xuất hiện ăn mòn điện hóa thường gặp

Bạn đã biết đến ăn mòn điện hóa là gì, nhưng chưa nắm rõ trường hợp xuất hiện ăn mòn điện hóa?. Dưới đây là những trường hợp làm xuất hiện ăn mòn điện hóa thường gặp. 

  • Kim loại – kim loại (Fe – Cu) kim loại mạnh bị ăn mòn (anot bị oxi hóa) kim loại yếu được bảo vệ.

  • Kim loại – phi kim (Fe – C thép).

  • Kim loại đẩy kim loại ra khỏi muối (Fe tác dụng dung dịch CuSO4).

  • Kim loại + dd axit và muối của kim loại đứng sau.

Cách phân biệt ăn mòn điện hóa và ăn mòn hóa học

  • Ăn mòn kim loại: Là sự phá hủy kim loại do tác dụng của các chất trong môi trường. Ăn mòn kim loại có 2 dạng chính: ăn mòn hóa học và ăn mòn điện hóa.

  • Ăn mòn 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.

Người đăng: hoy


Time: 2020-09-22 08:48:48

Chuyên mục: Kiến thức

Related Articles

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

Check Also
Close
Back to top button