Meraki Center
Nội dung bài viết
Trong cuộc sống, chúng ta thường gặp phải hiện tượng sắt hay kim loại nói chung sẽ bị rỉ sét khi để ngoài trời hoặc ngâm trong nước. Đây là một hiện tượng phổ biến và được gọi là ăn mòn điện. Vậy ăn mòn điện hóa là gì và cần làm gì để hạn chế hiện tượng này? Hãy cùng vietchem tìm hiểu rõ hơn qua bài viết sau nhé!
1. Ăn mòn điện là gì?
Ăn mòn điện hóa là hiện tượng xảy ra do sự phá hủy kim loại khi hợp kim tiếp xúc với dung dịch điện phân tạo ra dòng điện. Về bản chất, ăn mòn điện hóa chính xác là một quá trình oxi hóa khử, trong đó kim loại bị ăn mòn do tác dụng của dung dịch điện phân và tạo ra dòng electron từ cực âm đến cực dương.
Trên thực tế, ăn mòn điện hóa thường xảy ra khi các cặp kim loại, hợp kim tiếp xúc với không khí ẩm, hoặc bị nhúng vào dung dịch axit, dung dịch muỗi hoặc nước không tinh khiết.
Ăn mòn điện là gì?
>>>XEM THÊM: 
: Định luật bảo toàn khối lượng là gì? Công thức tính và ý nghĩa
2. Điều kiện ăn mòn điện là gì?
Điều kiện để xảy ra ăn mòn điện hóa:
- Các điện cực cần phải có bản chất khác nhau, hoặc là một cặp kim loại-phi kim hoặc một cặp gồm hai kim loại khác nhau.
- Các điện cực cần tiếp xúc trực tiếp hoặc gián tiếp với nhau thông qua dây dẫn.
- Điện cực tiếp xúc với dung dịch điện phân sẽ gây ra hiện tượng ăn mòn điện hóa kim loại.
Ghi chú:
- Ăn mòn điện hóa sẽ không xảy ra nếu không có một trong ba điều kiện trên.
- Trong tự nhiên, hiện tượng ăn mòn điện hóa xảy ra khá phức tạp, cả ăn mòn hóa học và ăn mòn điện hóa đều có thể xảy ra cùng một lúc.
Điều kiện ăn mòn điện hóa
3. Cách phân biệt ăn mòn điện hóa và ăn mòn hóa học
Nhiều người thường nhầm lẫn với 2 hiện tượng trên, dưới đây những thông tin này sẽ giúp bạn phân biệt chúng dễ dàng nhất.
Ăn mòn kim loại là hiện tượng kim loại bị phá hủy do tác động của các chất trong môi trường. Ăn mòn kim loại bao gồm hai loại chính: ăn mòn hóa học và ăn mòn điện hóa.
-
Ăn mòn điện hóa
Hiện tượng xảy ra do kim loại bị phá hủy khi hợp kim tiếp xúc với dung dịch điện phân tạo ra dòng điện.
-
Ăn mòn hóa học
Đó là một quá trình oxi hóa khử trong đó các electron kim loại được chuyển trực tiếp sang các chất trong môi trường.
Bảng so sánh chi tiết giữa ăn mòn điện hóa và ăn mòn hóa học như sau:
| Phân loại | Ăn mòn hóa học | Ăn mòn điện hóa |
| Điều kiện xảy ra ăn mòn | Thường xảy ra ở các thiết bị lò nung hoặc thiết bị thường xuyên tiếp xúc với hơi nước và oxy | – Các điện cực phải khác nhau, có thể là cặp hai kim loại khác nhau hoặc cặp kim loại – phi kim hoặc cặp kim loại – hợp chất hóa học (như Fe3C). Trong đó kim loại có thế điện cực chuẩn nhỏ hơn sẽ làm cực âm. – Các điện cực phải tiếp xúc trực tiếp hoặc gián tiếp với nhau qua dây dẫn, các điện cực phải tiếp xúc với dung dịch điện phân. |
| Cơ chế ăn mòn | Thiết bị Fe tiếp xúc với hơi nước và oxy thường phản ứng: 3Fe + 4H2O Fe3O4 + 4H2↑3Fe + 2O2 Fe3O4 | – Ăn mòn điện hóa đối tượng làm bằng gang (hợp kim Fe – C) (hoặc thép) trong môi trường không khí ẩm có CO2, SO2, O2 hòa tan… sẽ tạo ra một lớp dung dịch điện phân bao phủ bên ngoài. Ngoài kim loại. – Tinh thể Fe (cực âm), tinh thể C là cực dương. Ở cực dương: xảy ra phản ứng khử: 2H+ + 2e → H2 ; O2 + 2H2O + 4e → 4OH-Ở cực âm: xảy ra phản ứng oxy hóa: Fe → Fe2+ + 2eFe2+ tan trong dung dịch chứa oxy → Fe3+ và cuối cùng tạo ra rỉ sét có công thức Fe2O3.nH2O |
| Bản chất của sự ăn mòn | Đó là quá trình oxy hóa – khử trong đó các electron của kim loại được truyền trực tiếp tới các chất trong môi trường, sự ăn mòn diễn ra chậm. | Đó là sự ăn mòn kim loại do tác dụng của dung dịch điện phân và tạo ra dòng điện. Ăn mòn điện hóa xảy ra nhanh hơn ăn mòn hóa học. |
4. Biện pháp chống ăn mòn điện hóa (ăn mòn kim
Có rất nhiều cách giúp chống ăn mòn điện hóa hiệu quả, tùy theo điều kiện và mức độ mà người ta sẽ lựa chọn phương pháp phù hợp:
4.1 Ngăn ngừa ăn mòn điện hóa bằng phương pháp bảo vệ bề mặt
Đây là phương pháp chống ăn mòn điện hóa được sử dụng phổ biến, cụ thể:
- Bạn phủ một lớp sơn, dầu mỡ hoặc nhựa lên bề mặt kim loại.
- Kết hợp thường xuyên vệ sinh và bảo quản kim loại ở nơi khô ráo, thoáng mát.
Chống ăn mòn điện hóa bằng phương pháp bảo vệ bề mặt
4.2 Sử dụng kẽm để chống ăn mòn điện hóa hiệu quả
Sử dụng kẽm là phương pháp chống ăn mòn điện hóa thông qua hy sinh, giúp bảo vệ vật liệu kim loại một cách hiệu quả.
Ví dụ:
Trên thực tế, ví dụ rõ ràng nhất về việc sử dụng kẽm để chống ăn mòn điện hóa là tàu thủy. Vỏ tàu biển thường được làm bằng gang (hợp kim của sắt, cacbon và một số nguyên tố khác). Khi vỏ tàu thường xuyên tiếp xúc với nước biển (dung dịch điện phân), sắt chắc chắn sẽ bị ăn mòn và dần dần gây hư hỏng. Vì vậy người ta sử dụng phương pháp này để chống ăn mòn điện hóa cho tàu thuyền.
Vỏ tàu biển thường xuyên tiếp xúc với nước biển và dễ bị ăn mòn
Các biện pháp chống ăn mòn điện hóa cho tàu thủy được thực hiện như sau:
- Người ta dùng sơn phủ lên bề mặt thân tàu để sắt thép của tàu không tiếp xúc trực tiếp với nước biển. Về phần đuôi tàu, do tác động của chân vịt, nước bị khuấy động mạnh nên chỉ dùng sơn phủ lên thôi là chưa đủ, người ta sẽ gắn một tấm kẽm vào đuôi tàu.
- Lúc này sẽ xảy ra hiện tượng ăn mòn điện hóa, do kem là kim loại hoạt động mạnh hơn sắt nên dễ bị ăn mòn hơn, lúc này sắt sẽ không bị ảnh hưởng.
- Miếng kẽm đó sẽ được thay thế định kỳ vì sau một thời gian nó sẽ bị ăn mòn. So với việc sửa chữa thân tàu, điều này sẽ giảm chi phí rất nhiều.
Những thông tin chia sẻ qua bài viết này đã giúp bạn hiểu rõ hơn về hiện tượng ăn mòn điện hóa và cách khắc phục hiệu quả nhất. Hiện tượng trên ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng máy móc, thiết bị nên biện pháp ứng phó là hoàn toàn hợp lý và cần thiết. Đừng quên thường xuyên truy cập vietchem.com.vn để cập nhật nhiều thông tin hữu ích khác nhé!
Nội dung được phát triển bởi đội ngũ Meraki Center với mục đích chia sẻ và tăng trải nghiệm khách hàng. Mọi ý kiến đóng góp xin vui lòng liên hệ tổng đài chăm sóc: 1900 0000 hoặc email: hotro@merakicenter.edu.vn