Trong hóa học, ăn mòn được chia thành 2 loại là ăn mòn hóa học và ăn mòn điện hóa. Về bản chất tới cùng là chúng đều làm mòn vật thể được làm từ các chất khác nhau nhưng để phân biệt được ăn mòn hóa học và ăn mòn điện hóa học chúng ta phải tìm hiểu kỹ bản chất vấn đề. Hãy theo dõi bài viết dưới đây sẽ giúp các bạn tìm hiểu rõ hơn nhé.
Khái niệm ăn mòn
Ăn mòn là sự phá hủy dần dần các vật liệu thông qua phản ứng hóa học giữa các chất hoặc phản ứng điện hóa học với môi trường chứa vật thể đó. Trong chương trình hóa học chúng ta sẽ tìm hiểu đến 2 kiểu ăn mòn đó chính là ăn mòn hóa học và ăn mòn điện hóa học.
Ví dụ
– Thanh sắt để ngoài trời dần dần bị mòn.
– Chậu nhôm để ngoài trời lâu sẽ bị mòn, thủng . . .
– Đồ đồng để lâu trong nước bị mòn dần.
Ăn mòn hóa học
Ăn mòn hóa học là một quá trình làm biến đổi – mất đi vật chất của một vật thể xác định thông qua quá trình oxi hóa – khử. Thông thường, chúng ta sẽ quan sát được ăn mòn kim loại là phản ứng trực tiếp với các chất oxi hóa có trong môi trường chứa vật thể đó.
Hiểu một cách khác là các electron của kim loại được trao đổi trực tiếp đến các chất trong môi trường mà không thông qua vật dẫn trung gian nào (dây điện, môi trường điện ly …). Do các electron được trao đổi trực tiếp nên ăn mòn hóa học sẽ không xuất hiện dòng điện.
Ví dụ
3Fe + 4H2O → Fe3O4 + 4H2
2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3
3Fe + 2O2 → Fe3O4
Trong đời sống, ăn mòn hóa học thường xảy ra ở những bộ phận của thiết bị lò đốt hoặc những thiết bị thường xuyên tiếp xúc với hơi nước và khí oxi …
Ăn mòn điện hóa
Ăn mòn điện hóa học là quá trình ăn mòn hoặc phá hủy một vật thể mà khi vật thể được làm bằng hợp kim tiếp xúc với chất điện ly từ đó tạo nên dòng điện làm cho kim loại cấu tạo nên vật thể đó bị ăn mòn hoặc phát hủy.
Thực chất, ăn mòn điện hóa học là một quá trình oxy hóa khử, trong đó các kim loại bị ăn mòn bởi tác dụng của các dung dịch chất điện ly và tạo nên dòng electron chuyển dời từ cực âm sang cực dương.
Trong thực tế, ăn mòn điện hóa thường xảy ra khi cặp kim loại/ hợp kim để lâu ngày ngoài không khí ẩm hoặc nhúng vào trong dung dịch axit, muối hoặc nước không nguyên chất …
Ví dụ
- Cửa sắt tiếp xúc với không khí ẩm.
- Ống dẫn chôn dưới lòng đất.
- Phần vỏ tàu thủy ngập trong nước
So sánh ăn mòn hóa học và ăn mòn điện hóa học
Trong đề thi những năm gần đây có xuất hiện những câu hỏi trắc nghiệm liên quan đến 2 trường hợp ăn mòn này. Chúng ta chỉ cần nắm được khái niệm và phân biệt được điểm khác nhau giữa ăn mòn hóa học và ăn mòn điện hóa học là đã có được điểm rồi nhé. Rất nhiều người hay bị nhầm lẫn với hai hiện tượng trên, sau đây những thông tin này sẽ giúp bạn phân biệt chúng một cách dễ dàng nhất.
Điểm khác nhau cơ bản nhất giữa ăn mòn hóa học và ăn mòn điện hóa học là trong ăn mòn hóa học KHÔNG xuất hiện dòng điện còn trong trường hợp ăn mòn điện hóa học bắt buộc phải CÓ dòng điện.
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 học |
| Điều kiện xảy ra ăn mòn | Thường xảy ra ở những thiết bị lò đốt hoặc những thiết bị thường xuyên phải tiếp xúc với hơi nước và khí oxi | – 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 là 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 chất điện li. |
| Cơ chế của sự ăn mòn | Thiết bị bằng Fe tiếp xúc với hơi nước, khí oxi thường xảy ra phản ứng: 3Fe + 4H2O → Fe3O4 + 4H2↑ 3Fe + 2O2 → Fe3O4 | – Sự ăn mòn điện hóa một vật bằng gang (hợp kim Fe – C)(hoặc thép) trong môi trường không khí ẩm có hòa tan khí CO2, SO2, O2… sẽ tạo ra một lớp dung dịch điện li phủ bên ngoài kim loại. – Tinh thế 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 oxi hóa: Fe → Fe2+ + 2e Những Fe2+ tan vào dung dịch chứa oxi → Fe3+ và cuối cùng tạo gỉ sắt có thành phần Fe2O3.nH2O |
| Bản chất của sự ăn mòn | 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 xảy ra chậm | Là sự ăn mòn kim loại do tác dụng của dung dịch chất điện li và tạo nên dòng điện. Mòn điện hóa xảy ra nhanh hơn ăn mòn hóa học. |
Với đam mê truyền đạt và chia sẻ những kiến thức hóa học hữu ích với mọi người, TC Chemistry không chỉ giới hạn việc chia sẻ kiến thức hóa học từ cơ bản đến nâng cao, mà còn cung cấp câu hỏi, đề thi thử và phương trình phản ứng hóa học để giúp người đọc hiểu sâu về chủ đề và phát triển kỹ năng trong lĩnh vực này.