Sự ăn mòn kim loại là hiện tượng luôn hiện hữu trong đời sống. Vậy bạn có biết sự ăn mòn kim loại là gì? Nguyên nhân và biện pháp hạn chế hiện tượng này là gì? Hãy cùng Gockhampha.edu.vn.com.vn tìm hiểu trong bài viết dưới đây nhé!
Bạn đang đọc: Lí thuyết và bài tập về sự ăn mòn kim loại
Contents
Sự ăn mòn kim loại là gì?
Ăn mòn kim loại là sự phá hủy hợp kim hoặc kim loại bị ảnh hưởng bởi môi trường xung quanh như không khí, đất, nước,… Quá trình này hình thành hoá học hoặc điện hoá và kim loại bị oxi hoá thành ion dương. Ăn mòn kim loại rất dễ gặp trong cuộc sống hằng ngày của chúng ta.
Ví dụ:
- Đinh sắt bị gỉ.
- Vỏ tàu thủy bị ăn mòn.
- Đường tàu sắt bị gỉ.
Phân loại
Ăn mòn hóa học
Ăn mòn hoá học là quá trình oxi hóa – khử, trong đó các electron của kim loại được chuyển trực tiếp đến các chất trong môi trường.
Nguyên nhân: Do kim loại tạo ra phản ứng hóa học trực tiếp với các chất ở môi trường xung quanh.
Điều kiện: Kim loại tiếp xúc với môi trường có chứa chất oxy hoá như chất khí, hơi nước, dung dịch axit mà kim loại có thể tham gia phản ứng.
Đặc điểm: Electron mà kim loại nhường đi trong ăn mòn hoá học được chuyển trực tiếp vào môi trường.
Ví dụ: Để sắt ở ngoài một thời gian sẽ bị oxy hoá thành gỉ sét.
Ăn mòn điện hóa
Ăn mòn điện hoá là quá trình oxi-hoá khử khiến kim loại bị ăn mòn khi nó tiếp xúc với một kim loại khác trong môi trường có sự xuất hiện của chất điện li.
Nguyên nhân: Do tiếp xúc với dung dịch của chất điện li và tạo nên dòng electron chuyển dời từ cực âm đến cực dương.
Điều kiện:
- Có hai điện cực khác nhau về bản chất (kim loại + kim loại; kim loại + phi kim; kim loại hợp chất).
- Hai điện cực phải tiếp xúc điện với nhau.
- Hai điện cực cùng được tiếp xúc với dung dịch chất điện li (không khí ẩm).
Cơ chế của ăn mòn:
| Cực âm (Anot) | Cực dương (Catot) |
| Xảy ra quá trình OXH – KL bị ăn mòn
M → Mn+ + ne |
Quá trình Khử – Môi trường bị khử
2Cl– + 2e → Cl2 |
Đặc điểm: Electron mà kim loại nhường đi được chuyển từ cực của kim loại có tính khử mạnh sang cực kim loại có tính khử yếu rồi vào môi trường.
Các yếu tố ảnh hưởng đến ăn mòn kim loại
Các chất axit hay kiềm trong môi trường, sẽ quyết định tốc độ và độ mạnh của quá trình. Môi trường axit thường giúp tốc độ ăn mòn nhanh hơn, trong khi môi trường có độ pH kiềm thì có thể làm giảm tốc độ ăn mòn.
Ngoài ra, nhiệt độ cũng là một trong những yếu tố ảnh hưởng đến quá trình ăn mòn. Nhiệt độ cao khiến tốc độ của phản ứng hóa học tăng nhanh, từ đó kim loại sẽ có xu hướng bị ăn mòn nhanh hơn. Việc kiểm soát nhiệt độ cũng đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ kim loại khỏi quá trình ăn mòn.
Ví dụ: Đinh sắt trong nước cất không bị ăn mòn. Đinh sắt trong dung dịch muối ăn bị ăn mòn rất nhanh.
Tìm hiểu thêm: Phèn chua là gì? Công dụng tuyệt vời và cách phân biệt phèn chua
Biện pháp chống ăn mòn kim loại
Phương pháp bảo vệ bề mặt
Bảo vệ bề mặt kim loại để hạn chế sự ăn mòn bằng các cách thông dụng sau:
- Bôi dầu mỡ, sơn, mạ, tráng men,… lên bề mặt kim loại vì đây là các chất bền trong môi trường.
- Dùng chất kìm hãm như hợp kim chống gỉ để tăng khả năng chịu đựng với môi trường.
Ví dụ: Tôn có nguyên liệu từ sắt được tráng thêm kẽm.
Phương pháp điện hóa
Phương pháp điện hoá chống ăn mòn kim loại bằng cách dùng kim loại bền có tính khử mạnh hơn gắn vào kim loại cần bảo vệ để làm vật thay thế.
Ví dụ: Sử dụng kẽm (Zn) làm anot để bảo vệ thép. Chúng thường được sử dụng trong các ứng dụng như bảo vệ ống dẫn nước, giàn khoan dầu,…
>>>>>Xem thêm: Phương pháp quy đổi là gì? Tìm hiểu phương pháp quy đổi vô cơ hữu cơ
Một số bài tập về ăn mòn kim loại
Câu 1:
Đâu là một ví dụ về quá trình ăn mòn kim loại?
a) Sự cháy nổ của một viên đạn
b) Sự rò rỉ của nước từ một ống đồng
c) Sự tan chảy của một viên đá muối
d) Sự đông lạnh của nước thành đá
Đáp án: B
Câu 2: Làm thế nào môi trường axit có thể ảnh hưởng đến quá trình ăn mòn của kim loại?
a) Tăng tốc độ ăn mòn
b) Giảm tốc độ ăn mòn
c) Không ảnh hưởng
d) Chỉ ảnh hưởng đến những kim loại nhất định
Đáp án: A
Câu 3: Kim loại nào thường bị ăn mòn nhanh chóng khi tiếp xúc với không khí và nước?
a) Aluminium
b) Vàng
c) Platina
d) Bạc
Đáp án: A
Câu 4: Làm thế nào để bảo vệ kim loại khỏi quá trình ăn mòn?
a) Sơn phủ bảo vệ
b) Tăng độ dày của kim loại
c) Tiếp xúc với nước thường xuyên
d) Tăng nhiệt độ môi trường
Đáp án: A
Câu 5: Tại sao việc hạn chế tiếp xúc giữa kim loại và môi trường ẩm ướt có thể giảm ăn mòn?
a) Vì sự chất béo của kim loại
b) Vì sự giảm áp suất
c) Vì sự tăng cường hiệu suất nhiệt độ
d) Vì sự giảm tốc độ của quá trình ăn mòn
Đáp án: D
Qua bài viết của Gockhampha.edu.vn.com.vn, hy vọng bạn đã hiểu được sự ăn mòn kim loại là gì và làm thế nào để hạn chế ăn mòn kim loại. Nếu có bất cứ thắc mắc gì sự ăn mòn kim loại, hãy bình luận bên dưới để Gockhampha.edu.vn.COM.VN giải đáp nhanh chóng nhé. Cảm ơn bạn đã theo dõi bài viết.
