Tốc độ ăn Mòn Như Thế Nào?

Một số kim loại sẽ bị ăn mòn nhanh hơn

Một số kim loại dễ bị ăn mòn trong một số môi trường nhất định. Ví dụ thép cacbon sẽ bị ăn mòn nhanh chóng trong môi trường nước biển nhưng vàng lại không. Nguyên nhân là vì mức năng lượng trong mỗi kim loại.

Lý do chính là vì trong sắt hoặc thép, các phân tử không ổn định. Để sản xuất sắt hoặc thép cần một lượng lớn năng lượng. Do vậy mức độ năng lượng của các vật liệu mà chúng ta sử dụng cao hơn mức năng lượng tự nhiên trong các kim loại tự nhiên.

Ngược lại kim loại trong vàng và Platinum có thể được tìm thấy trong trạng thái tự nhiên, những kim loại này được gọi là "noble metals" và không cần trải qua giai đoạn tinh luyện trước khi sử dụng.

Kim loại càng sử dụng nhiều năng lượng thì càng nhanh chóng bị ăn mòn.

Những yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ ăn mòn Như chúng ta có thể thấy ở phần trước, các kim loại khác nhau thì thể hiện những phản ứng khác nhau trong cùng một môi trường. Một lưu ý thú vị là một loại kim loại có thể gần như trơ trong một loại dung dịch, trong khi nó có thể bị ăn mòn rất mạnh trong môi trường khác. Ví dụ, tốc độ ăn mòn của thép carbon thì chậm trong nước sạch, trong khi nó tăng rất nhanh trong môi trường nước biển.

Dự đoán tốc độ ăn mòn của vật liệu là rất khó khăn bởi vì chúng chịu sự ảnh hưởng của số lượng lớn những thông số, biến số. Tương tự, tốc độ ăn mòn có thể tăng lên hoặc giảm xuống, tùy thuộc vào sự tích tụ các sản phẩm ăn mòn và cách mà môi trường và điều kiện tác động thay đổi theo thời gian.

Nhìn chung, sự ăn mòn trong một môi trường tăng lên, hay biến đổi với:

Temperature nhiệt độ Độ mặn (lượng muối trong chất điện phân) Humidity: độ ẩm Oxygen Content: Lượng oxi Degree of Air Pollution: Mức độ ô nhiễm không khí Acidity: Độ axit Loại chất điện phân (như hóa chất) Vi sinh vật Độ mặn Độ mặn của chất điện phân là một trong những yếu tố quan trọng để xác định sự ăn mòn. Như chúng ta thấy ở trên, trong trường hợp của nước biển, vùng ăn mòn được hình thành nhanh hơn bởi vì nước biển bị ion hóa gần như 100% và là nguồn dẫn rất tốt cho quá trình điện hóa.

Nồng độ axít/pH Tỷ lệ pH được sử dụng như một công cụ đo tính Axít/kiềm và tỷ lệ này dựa trên lượng Hydro và Ion OH trong một lượng dụng dịch – càng nhiều ion Hydro, càng nhiều axít trong dung dịch và nếu có một lượng lớn Ion OH, dung dịch càng có nhiều kềm. Nhìn chung, sự ăn mòn sẽ tăng lên khi lượng Axít tăng (giá trị pH thấp), nhưng lượng kiềm tăng cũng có thể làm tăng sự ăn mòn. Ví dụ, nhôm chỉ trở nên thụ động trong dung dịch trung tính (pH 5-8)

Độ ẩm Tốc độ ăn mòn có thể tăng lên khi độ ẩm tăng nếu điều kiện môi trường dẫn đến sự ngưng tụ (nước hoặc giọt) trên bề mặt và lượng nước này sẽ hấp thụ ion trên bề mặt và hình thành lớp điện phân. Lý do ăn mòn nhanh Sự ăn mòn nhanh thường là do những yếu tố sau: Môi trường làm hạn chế quá trình khô những bề mặt bị ướt (ví dụ thiếu thông gió, …) Sự tăng tính dẫn điện của lớp nước trên bề mặt vì có nhiễm muối và axít Môi trường tác động mạnh lên, như áp suất hay nhiệt độ cao Môi trường biến đổi nhanh (như sự thay đổi nhiệt độ cao thấp bất thường sẽ dẫn đến hiện tượng "sốc nhiệt" và làm cho vật liệu nền bị ứng suất nhiệt). Ứng suất cơ học làm giảm hệ thống bảo vệ hoặc bong lớp bảo vệ được hình thành trên bề mặt kim loại. Sự phá hỏng lớp oxít bảo vệ thụ động trên bề mặt kim loại (như thép không gỉ, nhôm, niken,...) Sự kết nối điện từ với một vật liệu bền hơn (ăn mòn lưỡng kim) Sự ăn mòn có thể được đo đạc bằng độ sâu của lớp ăn mòn bằng mm so với mặt phẳng ăn mòn, bằng mm độ sâu của vị trí ăn mòn (vết rỗ hoặc khe hẹp), khối lượng bị mất đi (g/cm3) hoặc theo tỷ lệ (mm/năm).

Sự ăn mòn trên các vật liệu khác nhau Tất cả các vật liệu đều có điểm mạnh và điểm yếu. Trong khi có một số kháng ăn mòn rất tốt trong môi trường, chúng lại có thể thể hiện một tính chất tệ hại trong một môi trường khác. Vật liệu khác nhau có thể dễ bị các loại ăn mòn khác nhau. Do đó, điều quan trọng khi lựa chọn một vật liệu là phải biết các tính chất khác nhau của vật liệu. Những loại ăn mòn thường xuyên xảy ra nhất cho các loại vật liệu thường sử dụng được đưa ra trong bẳng dưới đây.