Sự ăn mòn kim loại là hiện tượng vật lí hay hiện tượng hoá học ? Giải thích.
Sự ăn mòn kim loại là hiện tượng hoá học do kim loại có tác dụng hoá học với môi trường xung quanh, kết quả là kim loại bị oxi hoá và mất đi tính chất quý báu của kim loại.
Hãy nêu những yếu tố ảnh hưởng đến sự ăn mòn kim loại và nêu một số biện pháp nhằm bảo vệ kim loại không bị ăn mòn.
- Những yếu tố ảnh hưởng đến sự ăn mòn kim loại :
a) Thành phần các chất trong môi trường (đất, nước, không khí).
b) Thành phần kim loại tạo nên đồ vật.
- Biện pháp nhằm bảo vệ kim loại không bị ăn mòn.
1. Cách li kim loại với môi trường.
Dùng những chất bền vững đối với môi trường để phủ lên bề mặt những đồ vật bằng kim loại. Những chất phủ ngoài thường dùng là :
a) Các loại sơn chống gỉ, vecni, dầu mỡ, men, hợp chất polime
b) Một số kim loại như crom, niken, đồng, kẽm, thiếc.
2. Dùng hợp kim chống gỉ.
Thí dụ, hợp kim Fe-Cr-Ni, inox.
Sau một ngày lao động, người ta phải làm vệ sinh các thiết bị, máy móc, dụng cụ lao động bằng kim loại. Việc làm này nhằm mục đích gì ? Giải thích.
Sau một ngày lao động, người ta phải làm vệ sinh các thiết bị, máy móc, dụng cụ lao động bằng kim loại để cho chúng không bị gỉ.
Cứ 1 tấn quặng FeCO3 hàm lượng 80% đem luyện thành gang (95% sắt) thì thu được 378 kg gang thành phẩm. Tính hiệu suất của quá trình phản ứng.
Khối lượng FeCO3 có trong quặng : 1.80/100 = 0,8 tấn = 800kg
Trong 116 kg FeCO3 có 56 kg Fe.
Vậy 800 kg FeCO3 có z kg Fe.
z = 386,207 (kg).
Khối lượng gang tính theo lí thuyết thu được : 386,207 x 100/96 = 406,534kg
H% = 378x100%/406,534 = 92,98%
Dùng 100 tấn quặng Fe3O4 để luyện gang (95% sắt). Tính khối lượng gang thu được. Cho biết hàm lượng Fe3O4 trong quặng là 80%. Hiệu suất quá trình phản ứng là 93%.
Khối lượng Fe3O4 : 100 x 80 / 100 = 80 tấn
Trong 232 tấn Fe3O4 có 168 tấn Fe
80 tấn Fe3O4 có y tấn Fe
y = 57,931 (tấn)
Khối lượng Fe để luyện gang : 57,931 x 93/100 = 53,876 tấn
Khối lượng gang thu được : 53,876 x 100 / 95 = 56,712 tấn
Để có 1 tấn thép (98% Fe) cần dùng bao nhiêu tấn quặng hematit nâu (Fe2O3.2H20) ? Hàm lượng hematit nâu trong quặng là 80%. Hiệu suất quá trình phản ứng là 93%.
Khối lượng Fe: 1x98/100 = 0,98 tấn
Trong 196 tấn (Fe2O3.2H2O) có 112 tấn Fe
Trong 0,98 tấn Fe có 1,715 tấn (Fe2O3.2H2O)
Khối lượng quặng : 1,715 x 100/80 = 2,144 tấn
Khối lượng quặng thực tế cần dùng: 2,144 x 100/93 = 2,305 tấn
Quặng oxit sắt từ (Fe3O4) chứa 64,15% sắt. Hãy tính lượng gang sản xuất được từ 1 tấn quặng nói trên. Biết rằng, trong lò cao có 2% sắt bị mất theo xỉ và lượng sắt có trong gang là 95%.
Khối lượng Fe có trong quặng: 1x64,15/100 = 0,6415 tấn
Khối lượng Fe có trong gang: 0,6415 x (100-2)/100 = 0,62867 tấn
Khối lượng gang sản xuất được: 0,62867 x 100/95 ≈ 0,662 tấn
Nêu nguyên tắc chung để luyện quặng thành gang. Viết các phương trình hoá học trong quá trình luyện quặng thành gang và luyện gang thành thép.
Nguyên tắc chung để sản xuất gang : Khử sắt trong oxit bằng co ở nhiệt độ cao. Trong lò cao, sắt có hoá trị cao bị khử dần đến sắt có hoá trị thấp theo sơ đồ :
Fe2O3 → Fe3O4 → FeO → Fe
Người ta nạp nguyên liệu vào lò cao thành từng lớp than cốc và lớp quặng (và chất chảy) xen kẽ nhau. Không khí nóng được đưa vào từ phía trên nồi lò đi lên.
Những phản ứng hoá học xảy ra trong quá trình luyện quặng thành gang.
- Phản ứng tạo chất khử co : Không khí nóng được nén vào lò cao, đốt cháy hoàn toàn than cốc : C + O2 → CO2
Khí CO2 đi lên trên, gặp than cốc, bị khử thành CO :
CO2 + C → 2CO
- CO khử sắt trong oxit sắt
3Fe2O3 + CO → 2Fe3O4 + CO2
Fe3O4 + CO → 3FeO + CO2
FeO + CO → Fe + CO2
Sắt nóng chảy hoà tan một phần C, Si, P và S tạo thành gang.
Những phản ứng hoá học xảy ra trong quá trình luyện gang thành thép sẽ Không khí giàu oxi hoặc oxi sẽ oxi hoá lần lượt các tạp chất trong gang nóng chảy,
Trước hết, silic và mangan bị oxi hoá :
Si + O2 → SiO2 ; 2Mn + O2 → 2MnO.
Tiếp đến cacbon, lun huỳnh bị oxi hoá :
2C + O2 → 2CO ; S + O2 → SO2.
Sau đó photpho bị oxi hoá : 4P + 5O2 → 2P2O5
Sau khi các tạp chất trong gang bị oxi hoá hết, sẽ có một phần sắt bị oxi hoá :
2Fe + O2 → 2FeO
Trước khi kết thúc quá trình luyện gang thành thép, cần thêm vào lò một lượng gang giàu mangan nhằm 2 mục đích sau:
- Mn khử sắt(II) trong FeO thành sắt : Mn + FeO → Fe + MnO.
- Gia tăng một lượng nhất định cacbon trong sắt nóng chảy để được loại thép có hàm lượng cacbon như ý muốn.
Nêu ứng dụng của gang, thép.
- Gang xám chứa c ở dạng than chì, dùng để đúc các bệ máy, vô lăng.
- Gang trắng chứa ít cacbon hơn và cacbon chủ yếu ở dạng xementit (Fe3C)? được dùng để luyện thép.
- Thép :
+ Thép mềm : làm thép sợi, đinh, bu lông, thép lá.
+ Thép cứng : làiĩ) các công cụ, một số kết cấu và chi tiết máy.
+ Thép hợp kim (thép đặc biệt): thép crom-niken dùng làm đồ dùng trong gia đình ; thép crom-vanađi dùng làm đường ống, các chi tiết động cơ máy bay và máy nén ; thép vonfam được dùng làm những dụng cụ cắt, gọt; thép mangan dùng làm máy nghiền đá, bộ ghi của đường sắt, bánh xe và đường ray tàu hơả ; thép silic chế tạo lò xo, nhíp ô tô...
Viết các phương trình hoá học thực hiện dãy chuyển đổi hoá học sau :
(1) 2Fe + 3Cl2 to→ 2FeCl3
(2) FeCl3 + 3NaOH → Fe(OH)3 + 3NaCl
(3) 2Fe(OH)3 → Fe2O3 + 3H2O
(4) Fe2O3 + 3H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3H2O
(5) Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
(6) FeCl2 + 2NaOH → Fe(OH)2 + 2NaCl
(7) Fe(OH)2 + H2SO4 → FeSO4 + 2H2O
(8) FeSO4 + Zn → ZnSO4 + Fe
** Đây là liên kết chia sẻ bới cộng đồng người dùng, chúng tôi không chịu trách nhiệm gì về nội dung của các thông tin này. Nếu có liên kết nào không phù hợp xin hãy báo cho admin.
Xoilac Tv