phunghoang12cn
05-01-2009, 08:17 PM
Có thể nói sự hình thành và phát triển của văn minh loài người gắn chặt với sự phát triển và sử dụng ngày cảng rộng rãi kim loại. Ngày nay, khối lượng kim loại sản xuất tính theo đơn vị đầu người được xem là chỉ tiêu đánh giá mức độ phát triển của một quốc gia. Chính vì vậy mà ngành công nghiệp luyện kim ngày càng hoàn thiện và phát triển. Tuy nhiên, trong khi nhu cầu về kim loại, chủ yếu là các hợp kim trên cơ sở sắt ngày càng tăng thì lượng lớn kim loại bị phá hủy bởi môi trường xung quanh. Sự phá hủy này được gọi là sự ăn mòn kim loại. Người ta cho rằng có khoảng 30% sản lượng kim loại trên thế giới bị phá hủy bởi sự ăn mòn. Người ta phân biệt có hai loại ăn mòn: ăn mòn hóa học và ăn mòn điện hóa.
• Ăn mòn hóa học: xảy ra do tác dụng trực tiếp của các chất có trong môi trường với kim loại. Ví dụ: hầu hết các kim loại đều tác dụng với oxi trong không khí để tạo thành oxit, các kim loại hoạt động có thể tác dụng với nước. Đặc biệt là ngày nay, không khí bị ô nhiễm ở nhiều vùng chứa nhiều chất khác nhau như clo, hydrosunfua, lưu huỳnh đioxit, hydroclorua, axit nitric,… là những tác nhân ăn mòn mạnh, ăn mòn hóa học xảy ra ở quy mô lớn, nghiêm trọng hơn.
Một đặc điểm của ăn mòn hóa học là các chất được tạo thành trong phản ứng giữa kim loại với các chất trong môi trường và bảo vệ cho kim loại khỏi bị ăn mòn tiếp. Ví dụ điển hình là Nhôm, nhôm là kim loại rất hoạt động, dễ dàng tác dụng với oxi trong không khí để tạo thành nhôm oxit. Lớp nhôm oxit này rất mỏng nhưng vô cùng bền vững bao phủ khắp bề mặt nhô, bảo vệ nó khỏi những tác nhân hóa học khác.
Để bảo vệ kim loại chống lại sự ăn mòn hóa học học chỉ cần cách ly kim loại với môi trường. Việc này có thể thực hiện bằng cách bôi dầu mỡ, sơn, tráng men, mạ bằng kim loại kém hoạt động, v.v…
• Ăn mòn điện hóa: Việc bảo vệ kim loại chống lại sự sự ăn mòn khó khăn hơn vì sự ăn mòn có bản chất điện hóa. Để thấy rõ cơ chế của sự ăn mòn điện hóa chúng ta hãy xét sự am sắt và các hợp chất của sắt – Ăn mòn phổ biến và quang trọng nhất.
Trong một lớp không khí ẩm, trên bề mặt của các vật thể kim loại luôn có một lớp nước mỏng, rất mỏng. Lớp nước này hòa tan các chất có trong không khí như CO2, SO2, HCl, v.v… và trở thành dung dịch chứa các chất điện ly. Mặt khác nếu bề mặt sắt không đồng nhất, chẳng hạn có chứa tinh thể của các tạp chất là các nguyên tố ít hoạt động hóa học hơn như Cu, Sn, Graphit,… thì giữa tinh thể tạp chất, khối sắt và dung dịch các chất điện ly sẽ tạo thành các pin ganvani mà hoạt động của chúng dẫn đến sự oxi hóa dần khối sắt. Mỗi tinh thể hay tạp chất tạo thành một pin tí hon (vi pin) như vậy ở những cỗ nối giữa kim loại, ở những điểm tiếp xúc giữa kim loại với vật chất khác, nguy cơ giữa các vùng có cấu trúc khác nhau của cùng một kim loại có thể hình thành những pin với cơ chế hoạt động tương tự.
Để chống lại sự ăn mòn điện hóa người ta có thể sử dụng phương pháp cách ly, nhưng hiệu quả hơn cả là bảo vệ bằng điện hóa. Phương pháp này gọi là phương pháp bảo vệ Catot. Nội dung của nó là nối kim loại cần bảo vệ với cực âm của nguồn điện hay với một khối kim loại hoạt động hơn. Chẳng hạn để bảo vệ các cầu tháp, bồn chứa, ống dẫn dầu, ống dẫn khí, … bằng thép, người ta nối chúng với các khối Zn, Mg, .. khi đó sẽ tạo ra pin ganvani khổng lồ, trong đó lk được bảo vệ đóng vai trò Canot, còn các khối kim loại Zn, Mg,… đóng vai trò là Anot, chúng sẽ bị oxi hóa thay cho vật cần bảo vệ.
:uzi::uzi:
• Ăn mòn hóa học: xảy ra do tác dụng trực tiếp của các chất có trong môi trường với kim loại. Ví dụ: hầu hết các kim loại đều tác dụng với oxi trong không khí để tạo thành oxit, các kim loại hoạt động có thể tác dụng với nước. Đặc biệt là ngày nay, không khí bị ô nhiễm ở nhiều vùng chứa nhiều chất khác nhau như clo, hydrosunfua, lưu huỳnh đioxit, hydroclorua, axit nitric,… là những tác nhân ăn mòn mạnh, ăn mòn hóa học xảy ra ở quy mô lớn, nghiêm trọng hơn.
Một đặc điểm của ăn mòn hóa học là các chất được tạo thành trong phản ứng giữa kim loại với các chất trong môi trường và bảo vệ cho kim loại khỏi bị ăn mòn tiếp. Ví dụ điển hình là Nhôm, nhôm là kim loại rất hoạt động, dễ dàng tác dụng với oxi trong không khí để tạo thành nhôm oxit. Lớp nhôm oxit này rất mỏng nhưng vô cùng bền vững bao phủ khắp bề mặt nhô, bảo vệ nó khỏi những tác nhân hóa học khác.
Để bảo vệ kim loại chống lại sự ăn mòn hóa học học chỉ cần cách ly kim loại với môi trường. Việc này có thể thực hiện bằng cách bôi dầu mỡ, sơn, tráng men, mạ bằng kim loại kém hoạt động, v.v…
• Ăn mòn điện hóa: Việc bảo vệ kim loại chống lại sự sự ăn mòn khó khăn hơn vì sự ăn mòn có bản chất điện hóa. Để thấy rõ cơ chế của sự ăn mòn điện hóa chúng ta hãy xét sự am sắt và các hợp chất của sắt – Ăn mòn phổ biến và quang trọng nhất.
Trong một lớp không khí ẩm, trên bề mặt của các vật thể kim loại luôn có một lớp nước mỏng, rất mỏng. Lớp nước này hòa tan các chất có trong không khí như CO2, SO2, HCl, v.v… và trở thành dung dịch chứa các chất điện ly. Mặt khác nếu bề mặt sắt không đồng nhất, chẳng hạn có chứa tinh thể của các tạp chất là các nguyên tố ít hoạt động hóa học hơn như Cu, Sn, Graphit,… thì giữa tinh thể tạp chất, khối sắt và dung dịch các chất điện ly sẽ tạo thành các pin ganvani mà hoạt động của chúng dẫn đến sự oxi hóa dần khối sắt. Mỗi tinh thể hay tạp chất tạo thành một pin tí hon (vi pin) như vậy ở những cỗ nối giữa kim loại, ở những điểm tiếp xúc giữa kim loại với vật chất khác, nguy cơ giữa các vùng có cấu trúc khác nhau của cùng một kim loại có thể hình thành những pin với cơ chế hoạt động tương tự.
Để chống lại sự ăn mòn điện hóa người ta có thể sử dụng phương pháp cách ly, nhưng hiệu quả hơn cả là bảo vệ bằng điện hóa. Phương pháp này gọi là phương pháp bảo vệ Catot. Nội dung của nó là nối kim loại cần bảo vệ với cực âm của nguồn điện hay với một khối kim loại hoạt động hơn. Chẳng hạn để bảo vệ các cầu tháp, bồn chứa, ống dẫn dầu, ống dẫn khí, … bằng thép, người ta nối chúng với các khối Zn, Mg, .. khi đó sẽ tạo ra pin ganvani khổng lồ, trong đó lk được bảo vệ đóng vai trò Canot, còn các khối kim loại Zn, Mg,… đóng vai trò là Anot, chúng sẽ bị oxi hóa thay cho vật cần bảo vệ.
:uzi::uzi: