Ăn mòn hóa học là gì? Tác hại của quá trình ăn mòn

Ăn mòn hóa học là hiện tượng gây ra tác hại rất lớn với các đồ vật, máy móc làm từ kim loại. Bản chất của quá trình này làm giảm tính hữu ích của vật liệu, gây thiệt hại kinh tế.

Có thể bạn quan tâm

Table of Contents

Khái niệm ăn mòn hoá học chính xác

Ăn mòn hoá học là quá trình phá huỷ các vật liệu làm từ kim loại bằng phản ứng hoá học.

Bạn đang xem: Ăn mòn hóa học là gì? Tác hại của quá trình ăn mòn

Có thể hiểu đây là hiện tượng oxy-hóa khử các electron của kim loại. Electron sẽ bị chuyển trực tiếp vào môi trường từ đó làm bản chất vật liệu thay đổi.

Quá trình này xảy ra khi kim loại tiếp xúc với không khí và nước, bị ăn mòn với các chất có thể tạo ra phản ứng hoá học.

Biểu hiện rõ ràng nhất là bề mặt vật liệu không còn trơn láng mà xuất hiện gỉ sét (màu nâu, nâu đỏ). Vật liệu mất đi tính thẩm mỹ và cũng trở nên mềm hơn, không còn tính cứng và bền.

Về mặt vật lý, có thể hiểu ăn mòn hoá học ngược với quá trình khai thác kim loại. Trong nhiệt động học, kim loại tồn tại trong quặng sẽ bền vững hơn là khi bị phân tách thành nguyên tố để ứng dụng vào sản xuất.

Điều kiện để quá trình ăn mòn hoá học xảy ra

Để phản ứng hoá học xảy ra thì bề mặt của vật liệu đó phải tiếp xúc với môi trường có chứa chất gây oxy-hoá. Chất này phải kết hợp được với kim loại để electron bị chuyển giao ra ngoài.

Thế nên thường thì vật liệu đặt trong môi trường có độ ẩm cao hay dung dịch axit sẽ nhanh bị ăn mòn hoá học. Nếu để kim loại ngoài trời trong điều kiện bình thường, phản ứng này cũng xảy ra nhưng lâu hơn.

Có thể hiểu đơn giản điều kiện để phản ứng oxy-hóa khử xuất hiện thì cần đủ các yếu tố:

Đặt trong môi trường có chứa chất oxy-hoá
Vật liệu được làm từ kim loại
Đủ thời gian để phản ứng hoá học xảy ra

hiện tượng ăn mòn hoá học — Phải có đủ điều kiện thì ăn mòn hoá học mới xảy ra

Tác hại của quá trình ăn mòn hoá học là gì?

Xem thêm : Tính chất hóa học của axit | Ứng dụng trong cuộc sống hàng ngày

Phải khẳng định rằng đây là hiện tượng không mong muốn, không nên xảy ra. Thậm chí những nhà sản xuất đều phải tìm cách để ngăn chặn phản ứng oxy-hóa khử này.

Thời gian để diễn ra phản ứng oxy-hoá khử là không cố định, tùy vật liệu và môi trường.

Một số kim loại có thể bị hư hỏng chỉ bằng lượng ẩm nhỏ trong không khí. Một số cần chất xúc tác mạnh hơn, tạo thành các lỗ thủng hay lớn hơn là cả bề mặt.

Khi quá trình ăn mòn hoá học xảy ra, tính hữu ích trong ứng dụng của vật liệu giảm đi. Bởi nó phá huỷ tính bền vững và chống thấm của kim loại, đồng thời ảnh hưởng thẩm mỹ.

Cũng vì vậy mà chủ sở hữu của vật liệu sẽ phải thường xuyên thay thế gây tốn kém ngân sách. Kim loại bị ăn mòn còn gây ra ảnh hưởng đến sự an toàn, sức khỏe của con người.

Nếu vật liệu nằm trong công trình sẽ tạo nên nguy cơ đổ, sập tác động đến cuộc sống. Xe cộ, máy móc, thiết bị đều có thể giảm nhanh giá trị và ảnh hưởng chất lượng sử dụng.

Nếu chất gỉ sét tiếp xúc với răng có thể ăn mòn răng, làm cho răng bị nứt. Nếu không may nuốt xuống thì đường hô hấp cũng có thể bị ảnh hưởng.

Nghiêm trọng nhất là gỉ sét tiếp xúc với mắt sẽ gây nên các tổn thương vĩnh viễn. Nếu không may chúng đi vào da (ví dụ giẫm phải đinh gỉ) cũng có thể gây bệnh.

phản ứng ăn mòn hoá học — Ăn mòn hoá học để lại rất nhiều hậu quả

Cách phòng chống ăn mòn hoá học hiệu quả nhất

Phương pháp tốt nhất để ngăn chặn phản ứng oxy-hoá là không tạo điều kiện cho nó xảy ra. Nghĩa là không đặt vật liệu trong môi trường có chất oxy-hoá, không đáp ứng yếu tố thời gian.

Xem thêm : Sưu tầm bài ca hóa trị dễ nhớ nhất trong hóa học (chuẩn)

Để tránh việc bề mặt của kim loại tiếp xúc với chất oxy-hoá thì cần giảm tính hoạt hoá. Cách phổ biến nhất là phủ thêm một lớp cromat hoá, sơn chống ăn mòn, polymer, dầu mỡ.

Bề mặt của vật liệu cần được vệ sinh thường xuyên để không bám bụi và bám ẩm. Nếu được hãy đặt vật liệu ở nơi thông thoáng, tránh ẩm ướt quá mức.

tác hại của ăn mòn hoá học — Áp dụng cách phòng chống chuẩn sẽ bảo vệ vật liệu lâu dài hơn

Phân biệt ăn mòn hoá học với ăn mòn điện hoá học

Không phải phản ứng ăn mòn kim loại nào cũng là oxy-hoá khử bằng phản ứng hoá học. Quá trình phá huỷ vật chất có thể được chia thành hai loại là ăn mòn hoá học và điện hoá.

Điểm khác nhau của hai loại này nằm ở điều kiện xảy ra và bản chất phản ứng.

Trước khi phân biệt bạn cần hiểu loại ăn mòn còn lại là gì. Đây là hiện tượng xảy ra khi bề mặt của hai kim loại trực tiếp tiếp xúc với nhau hoặc gián tiếp qua dòng điện mà dung dịch điện li tạo ra.

Đặc trưng của cặp kim loại này là một bên ăn mòn nhanh hơn bên còn lại. Khi nằm trong dung dịch điện phân thì tốc độ sẽ khác nhau từ đó có thể ứng dụng bảo vệ vật liệu.

Ví dụ điển hình nhất là bên ngoài các tàu thép sẽ được bọc bằng lá kẽm (Zn). Nhờ đó mà dù thời gian sử dụng lâu thì tàu thép vẫn không bị gỉ sét, hư hại.

Có thể hiểu đây là phản ứng có “vật hy sinh”.

Từ khái niệm và bản chất cũng đã có thể thấy được sự khác nhau:

	Bản chất	Điều kiện xảy ra
Ăn mòn điện hoá học	Hai kim loại đặt vào cùng một dung dịch điện ly tạo thành pin điện hoá	Bề mặt kim loại tiếp xúc trực tiếp hay gián tiếp qua một dung dịch điện phân
Ăn mòn hoá học	Chuyển giao electron của kim loại vào các chất trong môi trường	Kim loại đặt trong môi trường có các chất oxy-hoá và đủ thời gian phản ứng với nhau