Ăn mòn kẽm và hợp kim của kẽm trong môi trường khí quyển

Chia sẻ: Phạm Thu | Ngày: | Loại File: PPTX | Số trang:20

Thêm vào BST

Báo xấu

219
lượt xem 28
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Ăn mòn kẽm và hợp kim của kẽm trong môi trường khí quyển với các nội dung chính được trình bày như sau: Lịch sử hình thành kim loại kẽm và hợp kim của kẽm, cơ chế của quá trình ăn mòn kim loại kẽm và hợp kim nó trong khí quyển, các yếu tố môi trường ảnh hưởng đến quá trình ăn mòn kẽm và hợp kim kẽm trong khí quyển, phương pháp bảo vệ ăn mòn kẽm trong khí quyển. Mời các bạn cùng tìm hiểu để nắm bắt nội dung thông tin tài liệu.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Ăn mòn kẽm và hợp kim của kẽm trong môi trường khí quyển

ĂN MÒN KẼM VÀ HỢP KIM CỦA KẼM TRONG MÔI TRƯỜNG KHÍ QUYỂN Nhóm 2 Giáo viên hướng PGS.TS.Hoàng Thị Bích Thủy dẫn: Sinh viên thực hiện: Doãn Thị Ái Nguyễn Xuân Dũng Phạm Thị Kim Anh Trịnh Hồng Dương Cao Ngọc Biển Hoàng Sỹ Đại Phạm Văn Cường Cao Tiến Đạt Nguyễn Thị Chi Phạm Tiến Đạt
I. Lịch sử hình thành kim loại kẽm và hợp kim kẽm 1. Lịch sử hình thành kim loại kẽm Nhà hóa học người Đức Andreas Marggraf được xem là có công trong việc phát hiện ra kẽm kim loại nguyên chất mặc dù nhà hóa học Thụy Điển là Anton von Swab đã chưng cất kẽm từ calamin 4 năm trước đó.Trong thí nghiệm năm 1746 của ông, Marggraf đã nung hỗm hợp calamin và than củi trong một buồng kín không có đồng để lấy kim loại.Quy trình này được ứng
2. Kim loại kẽm  Kẽm (Zn) là nguyên tố kim loại lưỡng tính. Kẽm có số hiệu nguyên tử 30, có trạng thái oxi hóa duy nhất ở điều kiện bình thường là +2. Quặng kẽm phổ biến nhất là quặng Sphalerit (ZnS) là một dạng kẽm sunfua.  Kẽm có màu trắng xanh, óng ánh và nghịch từ,mặc dù hầu hết kẽm phẩm cấp thương mại có màu xám xỉn.Nó hơi nhẹ hơn sắt và có cấu trúc tinh thể sáu phương
3. Hợp kim của kẽm Một số mác hợp kim kẽm thông dụng Ưu điểm của hợp kim kẽm: tính công nghệ tốt (dễ đúc chính xác) được dùng để chế tạo các chi tiết làm việc trong môi trường khí quyển như các chi tiết máy ảnh, máy chữ, đồng hồ, trong động cơ nổ (bộ chế hòa khí, bơm xăng, đồ gia dụng khác).
II. Cơ chế và động lực của quá trình ăn mòn kẽm trong khí quyển 1. Giới thiệu chung Kẽm và hợp kim kẽm bền ăn mòn trong môi trường khí quyển thông thường. Kẽm và hợp kim kẽm có thế điện cực nhỏ là anot so với nhiều kim loại khác Điện thế điện cực tiêu chuẩn của kẽm là 0,76V. Trong NaCl 3% thì điện thế ăn mòn là 0,83V cho nên Zn có thể bị ăn mòn với phản ứng catot là khử oxy hay H+.
2. Cơ chế ăn mòn kẽm trong khí quyển +) Ăn mòn hóa học Môi trường ẩm: Zn + H2O  ZnO+H2 Môi trường oxy O2: 2Zn+ O2  2ZnO Môi trường có khí SO2 thì sản phẩm là ZnSO4 +) Ăn mòn điện hóa Ở Anot sẽ là sự oxy hóa Zn về Zn2+: Zn – 2e  Zn2+ Ở catot sẽ là quá trình khử oxi O2: H2O + 4e + O2  4OH
+) Trong môi trường axit Zn bị ăn mòn với phản ứng catot là khử ion H+ Ở catot: 2H+ + 2e → H2 Ở anot: Zn – 2e → Zn2+ 3. Với hợp kim kẽm Trong môi trường trung tính (khí quyển) hợp kim kẽm rất như ZnCu giòn và cứng có khả năng chống ăn mòn rất cao.
III. Các yếu tố môi trường ảnh hưởng đến quá trình ăn mòn kẽm và hợp kim kẽm trong khí quyển
1. Ảnh hưởng của nhiễm bẩn khí quyển Độ nhạy của các kim loại đối với tạp chất gây ăn mòn SO2/SO4 H 2 Từ bảng trên ta có thể thấy Kẽm rất nhạy với môi trường có chất gây ăn mòn SO2/SO42
1. Ảnh hưởng của nhiễm bẩn khí quyển  Khí NOx, SOx : Trong thực thế, kẽm khá bền trong môi trường trung tính (pH = 6 ÷ 7,5) nhưng chúng bị ăn mòn rất nhanh trong môi trường axit.  Khí H2S khô là chất có hoạt tính ăn mòn thấp, nó hầu như không phản ứng với kẽm nhưng lại có hoạt tính khá mạnh đối với đồng thau (hợp kim Cu Zn) Cu+S2  CuS  Nếu trong môi trường có CO2 tuy CO2 không oxy
2. Các Tạp Chất Khác Kẽm là nguyên tố có điện thế điện cực thấp. Các tạp chất có điện thế điện cực dương hơn như Pb (Eo = 0,13V) làm tăng mạnh tốc độ ăn mòn kẽm 3. Độ Ẩm Độ ẩm nhỏ hơn hoặc bằng 4 (g/cm3) không khí không gây ăn mòn đối với Zn vì vậy có thể phủ Zn để bảo vệ các chi tiết Pb, Cr, Sn, Cu, Ni
Tổng hợp tốc độ ăn mòn trung bình của kim loại và hợp kim màu sau 2 năm thử nghiệm tại các vùng Science & Technology Development, Vol 10, No.10 – 2007, trang 30
VI. Phương pháp bảo vệ ăn mòn kẽm trong khí quyển
1. Cromat, photphat hóa kẽm Cromat hóa kẽm Nếu muốn bảo vệ tốt hơn người ta thụ động lớp kẽm bằng dung dich cromat 5 ÷ 7% (nhiệt độ từ 55 ÷ 65oC) để tạo lớp cromat hóa rồi sơn phủ lên. Photphat hóa kẽm
2. Sơn phủ +) Ứng dụng rộng rãi nhất của kẽm là làm lớp mạ bảo vệ anot cho các vật liệu sắt thép, trong đó tôn mạ kẽm được sử dụng. +) Vì lớp kẽm là lớp anot hy sinh, do đó biện pháp phổ biến nhất là dùng lớp sơn phủ bên ngoài lớp mạ kẽm để cách ly kẽm kim loại với môi trường bên ngoài.
+) Bảo vệ lớp mạ kẽm trên tôn bằng sơn phủ Cấu tạo các lớp một loại tôn (Fe) mạ kẽm
3. Sử dụng hợp kim bền ăn mòn Hợp kim của kẽm được sử dụng rộng rãi nhất là đồng thau, bao gồm đồng và khoảng từ 3% đến 45% kẽm tùy theo loại đồng thau. Đồng thau nhìn chung giòn và cứng hơn đồng và có khả năng chống ăn mòn rất cao. Kẽm cũng được sử dụng trong các bộ phận đường ống hiện đại như là một sản phẩm thay thế các đường ống trước đây sử dụng hợp kim chì/thiếc
4. Các biện pháp khác Biện pháp chung để bảo vệ các kim loại khỏi bị ăn mòn là loại trừ các cấu tử gây ăn mòn: giảm độ ẩm nếu có thể, vệ sinh bề mặt kim loại thường xuyên tránh bảm bụi bẩn. Dùng các chất ức chế ăn mòn, bôi dầu mỡ ngăn cách kim loại với không khí ẩm.