Ăn mòn là gì? Các công bố khoa học về Ăn mòn

Ăn mòn là quá trình xảy ra khi kim loại hoặc các vật liệu khác bị phân hủy và bị tác động mất đi tính chất ban đầu do ảnh hưởng của các yếu tố như khí, nước, sản phẩm hóa học hoặc tác động vật lý lâu dài. Quá trình này khiến cho bề mặt của vật liệu bị xơ cứng, gãy, biến dạng, mất đi khả năng hoạt động.
Quá trình ăn mòn xảy ra khi kim loại tiếp xúc với môi trường ngoại vi, như nước, không khí, hay chất lỏng hoá chất có thể tác động lên bề mặt kim loại. Sự tác động này gây ra một chuỗi các phản ứng hóa học hoặc vật lý trên bề mặt và dẫn đến phân hủy hoặc giảm tính chất của kim loại.

Có một số nguyên nhân phổ biến gây ra quá trình ăn mòn, bao gồm:
1. Tác động của không khí và nước: Không khí chứa độ ẩm và những chất gây ăn mòn như CO2 và O2. Nước cũng có thể chứa các chất gây ăn mòn như axit, alkali hoặc muối.
2. Sản phẩm hóa học: Sử dụng các sản phẩm hóa học như axit hay hóa chất mạnh như axit clohidric, axit sulfuric, axit nitric và các muối của chúng có thể gây ăn mòn kim loại.
3. Tác động điện hóa: Khi một kim loại dẫn điện tiếp xúc với một chất điện giữa, các phản ứng hóa học có thể xảy ra trên bề mặt kim loại, dẫn đến ăn mòn.
4. Sự ma sát và mài mòn: Sự tiếp xúc giữa kim loại và các vật liệu khác có thể tạo ra mài mòn hoặc ăn mòn chảy, khiến bề mặt của kim loại bị phân hủy.

Quá trình ăn mòn có thể gây ra các vấn đề nghiêm trọng, như giảm độ bền, mất tính chất cơ học, thường là làm yếu hoặc gãy vỡ. Điều này có thể ảnh hưởng đến hiệu suất và tuổi thọ của kim loại và các bộ phận hoặc công trình mà chúng được sử dụng.

Để ngăn chặn quá trình ăn mòn, các biện pháp bảo vệ kim loại có thể được sử dụng, như sơn phủ, cách ly, mạ hoặc sử dụng hợp chất chống ăn mòn.
Trong quá trình ăn mòn, có một số phản ứng hóa học quan trọng xảy ra trên bề mặt kim loại. Dưới đây là một số phản ứng phổ biến:

1. Oxi hóa: Đây là quá trình mà kim loại mất đi electron và chuyển sang trạng thái oxi hóa. Ví dụ, sắt tương tác với không khí và nước tạo thành sắt oxi hóa như rỉ sét.

2. Phản ứng điện hóa: Khi kim loại làm tiếp xúc với một dung dịch dẫn điện, các phản ứng điện hóa sẽ xảy ra trên bề mặt kim loại. Ví dụ, trong một nguyên lý của điện phân, các ion kim loại có thể di chuyển trong dung dịch từ kim loại tiêu đi để tràn qua bề mặt kim loại.

3. Phản ứng hoá học: Kim loại có thể phản ứng với các chất hóa học như axit hay muối và tạo thành phức chất hay các hợp chất mới. Phản ứng này có thể gây ăn mòn và làm mất đi tính chất ban đầu của kim loại. Ví dụ, phản ứng giữa nhôm và axit hydrocloric tạo ra khí hidro và muối nhôm clorua.

4. Phản ứng ăn mòn bề mặt: Trong quá trình ăn mòn, các phản ứng hóa học xảy ra trên bề mặt kim loại, dẫn đến mất mát vật chất và thay đổi cơ cấu của kim loại. Ví dụ, trong ăn mòn mạnh, hợp chất như oxit hay hydroxit có thể tạo thành trên bề mặt kim loại.

Điều kiện môi trường cũng có ảnh hưởng đáng kể đến tốc độ và mức độ của quá trình ăn mòn. Nhiệt độ, độ ẩm, pH của môi trường, áp suất và hàm lượng chất gây ăn mòn đều là yếu tố quan trọng.

Để ngăn chặn ăn mòn, có thể thực hiện một số biện pháp bảo vệ như:
- Sơn phủ: Bảo vệ bề mặt kim loại khỏi tác động của yếu tố môi trường.
- Mạ: Phủ một lớp kim loại khác lên bề mặt kim loại để bảo vệ khỏi ăn mòn.
- Sử dụng hợp chất chống ăn mòn: Áp dụng các chất chống ăn mòn trực tiếp lên bề mặt kim loại.
- Cách ly: Tạo ra một lớp cách điện giữa kim loại và môi trường để ngăn chặn tác động trực tiếp.
- Kiểm tra và bảo dưỡng định kỳ: Theo dõi và kiểm tra bề mặt kim loại để phát hiện sớm các dấu hiệu của ăn mòn và thực hiện biện pháp phòng ngừa kịp thời.

Việc ngăn chặn và kiểm soát quá trình ăn mòn rất quan trọng để đảm bảo an toàn và sự bền vững của kim loại và các bộ phận hoặc công trình mà chúng được sử dụng.