Theo như thống kê khối lượng kim loại bị ăn mòn trung bình hằng năm trên thế giới khoảng 10-30% khối lượng kim loại được sản xuất ra. Các vật liệu bị ăn mòn gây ảnh hưởng và tổn thất to lớn về mặt kinh tế cũng như đời sống của con người. Để ngăn chặn sự ăn mòn kim loại, chúng ta cần phải nắm rõ những tác nhân gây ăn mòn cho kim loại, bề mặt vật liệu

Có 02 dạng tác nhân gây ăn mòn kim loại phổ biến hiện nay, chúng ta cần chú ý:

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.

– Ăn mòn hóa học thường xảy ra ở các chi tiết bằng kim loại của máy móc hoặc những thiết bị thường xuyên phải tiếp xúc với hóa chất, khí oxi, hơi nước ở nhiệt độ cao. Nhiệt độ càng cao, kim loại bị ăn mòn càng nhanh.

Ăn mòn điện hóa học

– 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.

– Ăn mòn điện hóa thường xảy ra khi cặp kim loại ( hoặc hợp kim) để ngoài không khí ẩm, hoặc nhúng trong dung dịch axit, dung dịch muối, trong nước khoáng nguyên chất…

Cơ chế của ăn mòn điện hóa

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

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

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

Các tinh thể Fe lần lượt bị oxi hóa từ ngoài vào trong. Sau một thời gian, vật bằng gang ( thép) sẽ bị ăn mòn hết.

Điều kiện xảy ra sự ăn mòn điện hóa học

• 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 cùng tiếp xúc với một dung dịch chất điện li

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.

Các biện pháp chống ăn mòn kim loại

Phương pháp bảo vệ bề mặt

• Dùng những chất bền vững phủ lên bề mặt kim loại như lớp sơn, dầu mỡ, chất dẻo,…
• Lau chùi, để nơi khô thoáng
• Sắt tây là sắt được tráng thiếc, tôn là sắt được tráng kẽm. Các đồ vật bằng sắt thường được mạ Niken hay Crom
• Dùng một kim loại là “ vật hi sinh” để bảo vệ vật liệu kim loại.

Tài liệu tham khảo:

1. Giải pháp chống ăn mòn cho kim loại tốt nhất hiện nay
2. Những hiểu biết về sơn công nghiệp
3. Làm sạch bề mặt kim loại bằng phương pháp phun cát