Rỉ sét (hay gỉ sét) là sắt bị oxy hóa. Rỉ sét được hình thành do sắt kết hợp với oxy khi có mặt nước hoặc không khí ẩm. Trên bề mặt sắt thép bị rỉ hình thành những lớp vảy rất dễ vỡ, thường có màu nâu, nâu đỏ hoặc đỏ. Lớp rỉ này không có tác dụng bảo vệ sắt ở phía trong. Nếu có đủ thời gian, oxy và nước, bất kỳ khối sắt nào cũng sẽ bị rỉ hoàn toàn và phân hủy. Show Nguyên nhân rỉ sétKhi sắt hay hợp kim của sắt (như thép…) tiếp xúc với oxy và độ ẩm trong một khoảng thời gian dài, tạo thành một hợp chất mới gọi là oxít sắt hay còn gọi là rỉ sắt. Chất xúc tác chính cho quá trình rỉ là nước. Cấu trúc sắt hoặc thép có vẻ chắc chắn, nhưng các phân tử nước có thể xâm nhập vào các lỗ nhỏ và vết nứt trong bất kỳ kim loại nào kể cả sắt, sự kết hợp của nguyên tử hidro có trong nước với các nguyên tố khác để hình thành axít, ăn mòn sắt, làm cho sắt bị phơi ra nhiều hơn. Nếu trong môi trường nước biển, sự ăn mòn có thể xảy ra nhanh hơn. Trong khi đó các nguyên tử oxy kết hợp với các nguyên tử sắt để hình thành oxít sắt hay rỉ sắt, chúng làm yếu sắt và làm cho cấu trúc của sắt trở nên giòn và xốp. Phản ứng liên quan Phản ứng oxi hoá sau đây cũng xảy ra khi có nước và rất quan trọng cho sự hình thành của rỉ sét: Fe → Fe2+ + 2e- 4Fe2+ + O2 → 4Fe3+ + 2O2- Ngoài ra, các phản ứng axit bazơ sau đây cũng ảnh hưởng đến quá trình hình thành rỉ: Fe2+ + 2H2O ⇌ Fe(OH)2 + 2H+ Fe3+ + 3H2O ⇌ Fe(OH)3 + 3H+ Theo sau đó là sự cân bằng mất nước: Fe(OH)2 ⇌ FeO + H2O Fe(OH)3 ⇌ FeO(OH) + H2O 2FeO(OH) ⇌ Fe2O3 + H2O Từ các phương trình trên, ta thấy sắt kết hợp với oxy và nước (ở môi trường) bị biến thành các oxít sắt, làm hư kết cấu sắt ban đầu. Cách chống rỉ sétSắt rất quan trọng trong đời sống và được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, nhất là xây dựng. Do đó việc ngăn ngừa hoặc làm chậm đi quá trình rỉ sắt rất là quan trọng. Có một số phương pháp sau để phòng ngừa hoặc làm chậm quá quá trình rỉ sắt: Sử dụng các hợp kim chống rỉ: thường là sắt pha crom oxít, tốc độ rỉ của hợp kim này chậm hơn bình thường. Tuy nhiên trong thiết kế sử dụng vật liệu này phải bao gồm các biện pháp bảo vệ để tránh phơi nhiễm hợp kim ra ngoài vì vật liệu vẫn tiếp tục rỉ từ từ. Mạ: sắt thép được bảo vệ bởi lớp kim loại bằng cách mạ thường hoặc mạ điện. Kẽm thường được sử dụng vì nó rẻ tiền, dính chặt vào thép. Quá trình ăn mòn sẽ bắt đầu trên lớp kẽm trước thay vì lớp sắt thép được bảo vệ bên dưới, do đó việc mạ chỉ bảo vệ sắt thép trong một khoảng thời gian giới hạn. Nhôm và cadimi cũng được sử dụng trong việc mạ bảo vệ sắt thép. Kiểm soát độ ẩm: rỉ sắt có thể tránh được bằng cách kiểm soát độ ẩm trong khí quyển. Việc này chỉ áp dụng trong việcvận chuyển các thiết bị bằng đường biển bằng các gói silica gel. Sơn phủ: sắt thép có thể được bảo vệ bằng các chất phủ như sơn. Các chất phủ này thường được trộn với các chất ức chế rỉ sắt. Tuy nhiên vẫn có thể xảy ra sự rỉ sắt từ bên trong bê tông. Phương pháp này được sử dụng rộng rãi khi cần bảo vệ sắt thép ở các công trình, tàu thép, ô tô hoặc các thiết bị khác. Sử dụng chất tẩy và chống rỉ INOFOS Với khả năng tẩy sạch các lớp gỉ sắt thép, đồng thời tạo ra một lớp polymer bảo vệ bề mặt kim loại chống ăn mòn. INOFOS chống gỉ sắt và có độ bền cao, bảo vệ các vật liệu kim loại trong kỹ thuật chế tạo, xây dựng, trang trí nội thất . Trong xây dựng, INOFOS dùng để tẩy sạch các lớp gỉ trên bề mặt sắt thép, giảm thời gian và chi phí tẩy rửa bề mặt sắt thép. Sắt là một trong những kim loại phổ biến nhất trên Thế giới. Công dụng của sắt mang lại không chỉ hữu ích cho ngành công nghiệp luyện kim và sản xuất mà còn là thành phần không thể thiếu của cơ thế. Để hiểu rõ hơn hãy cùng Đại Dương tìm hiểu “Sắt là gì ? Vai trò ứng dụng của sắt ngay dưới đây nhé!Nội dung chính Sắt là gì?Sắt là kim loại có nhiều trong lớp vỏ và lõi Trái Đất. Kim loại sắt thường được tìm thấy trong các quặng sắt Magnetite hay Hematit và bằng phương pháp khử hóa học để tách được sắt ra khỏi các tạp chất. Sắt và hợp kim từ sắt chiếm đến 95% tổng khối lượng sử dụng trong ngành sản xuất. Từ sắt nguyên chất, ngành luyện kim chế tạo ra nhiều hợp kim từ nó như gang, thép đen, thép cacbon, thép không gỉ, sắt non… mang những ưu điểm cơ – lý phù hợp và chi phí giá thành cũng cạnh tranh nên các hợp kim này được ứng dụng rất phổ biến trong nhiều lĩnh vực.
Sắt cũng là thành phần quan trọng cấu thành cơ thể sống. Nếu thiếu sắt, con người dễ gặp phải những chứng bệnh nguy hiểm, ảnh hưởng sức khỏe và đời sống. Cấu tạo và tính chất của kim loại sắt là gì ?Một số thông tin cơ bản về kim loại sắt – tính chất vật lý của sắt Nguyên tố hóa họcFeSố nguyên tử26Nhiệt độ nóng chảy1538oC Khối lượng nguyên tử55,845Tính dẫn nhiệtCóTính dẫn điệnCóTừ tínhCóKim loại sắt có bản chất rắn, màu trắng xám, có tính dẻo nên dễ rèn và linh hoạt trong gia công. Vì sắt có từ tính nên có thể hút được nam châm. Tính chất hóa họcNguyên tố sắt có thể tác dụng với phi kim (O2, Cl, S…), axit (HCl, H2SO4 (loãng), HNO3…), nước và muối. Khi tác dụng với phi kim, phản ứng tạo ra sắt oxit hoặc sắt clorua, sắt sunfua tùy thuộc vào gốc phi kim mà nó phản ứng. Vd: Fe3O4 Khi tác dụng với axit:
Khi tác dụng với nước và tác động của nhiệt độ là cần thiết. Khi nhiệt độ dưới 5700oC, phản ứng sẽ tạo ra Fe3O4 và khí Hydro. Còn khi nhiệt độ cao hơn 5700oC, phản ứng tạo ra FeO và khí Hydro. Khi tác dụng với muối: Fe đẩy kim loại trong dung dịch muối đồng thời tạo ra dung dịch muối mới.
Phân biệt kim loại sắt và thépNhiều người vẫn thường nhầm lẫn giữa sắt và thép, cho rằng chúng giống nhau. Tuy nhiên, kim loại sắt được hiểu là sắt nguyên chất, còn thép là hợp kim, có thành phần chủ yếu là sắt và một số nguyên tố khác. Có thể phân biệt sắt và thép bởi cấu tạo và đặc điểm, tính chất qua bảng sau: SắtThép Bản chấtKim loạiHợp kimCấu tạoNguyên chất, được tách ra khỏi quặng sắt bằng phương pháp khửThành phần gồm sắt, cacbon, silic, mangan…Nhiệt độ nóng chảy1538oC1370oCMàu sắcTrắng xámBạc (Màu sắc có thể ảnh hưởng bởi những loại hợp kim khác nhau)Ứng dụngVi chất bổ sung cho cơ thểTạo ra nhiều loại hợp kim Là một trong những hợp kim của sắt, ứng dụng đa dạng trong hầu hết các lĩnh vực của cuộc sống.Khả năng tái chếCó thể tái chếCó thể tái chếKhả năng chống ăn mònDễ ăn mòn, gỉ sétBị ăn mòn nhưng ít hơn sắt. Riêng thép không gỉ, khả năng chống ăn mòn vượt trội hơn hẳn những hợp kim khác.Vai trò của sắt trong cuộc sống là gì ?Sắt có vai trò quan trọng trong cuộc sống, vừa là yếu tố thiết yếu hình thành và duy trì sự sống cơ thể con người vừa là nguyên vật liệu phổ biến của nhiều sản phẩm. Sắt có tác dụng gì đối với sức khỏe con người
Sắt có tác dụng gì đối với ngành công nghiệpTừ nguyên tố sắt, các nhà luyện kim tạo ra nhiều hợp kim khác hữu ích và phù hợp với nhu cầu của hầu hết các ngành công nghiệp nhẹ đến công nghiệp nặng. Hợp kim là vật liệu gia tăng ưu điểm hơn và hạn chế những khuyết điểm của sắt nguyên chất. Những hợp kim phổ biến của sắt:
Với tỉ lệ các nguyên tố khác nhau, sắt tạo ra những hợp kim đa dạng, đóng vai trò quan trọng và mang đến tính ứng dụng cực kỳ cao trong các ngành công nghiệp, đặc biệt là ngành cơ khí sản xuất.
Ứng dụng của kim loại sắt là gì ?Sắt và các hợp kim của nó hiện diện ở khắp mọi nơi, mọi lĩnh vực đời sống từ đồ dùng hằng ngày đến công việc và sản xuất. Những ngành ứng dụng sắt phổ biến:
|
