Nhôm đọ với Sắt ?

NHÔM ĐỌ VƠÍ SẮT
Ai bền hơn ai

I. Vì sao sắt lại bị gỉ?

Sắt là kim loại rất dễ bị gỉ. Hầu như các đồ vật bằng sắt bày trong viện bảo tàng đều bị gỉ . Dao thái rau nếu để mấy ngày không dùng đến sẽ bị gỉ.
Hàng năm, trên toàn thế giới có đến hàng triệu tấn sắt thép biến thành sắt gỉ.
Sắt bị gỉ ngoài việc do tính hoạt động hóa học của sắt còn do các điều kiện ngoại cảnh. Nước là một điều kiện làm cho sắt bị gỉ. Các nhà hóa học đã chứng minh nếu để sắt trong bầu không khí không có nước thì dù có trải qua mấy trăm năm cũng không hề bị gỉ. Tuy nhiên nếu chỉ riêng một mình nước cũng không hề làm sắt bị gỉ. Nếu cho mảnh sắt vào trong bình đun sôi với nước cất trong bình kín thì sắt cũng không bị gỉ. Nguyên nhân là chỉ khi có nước và oxy tác dụng đồng thời mới làm cho sắt bị gỉ. Ngoài ra khí cacbon dioxyt (CO2) hòa tan trong nước cũng làm cho sắt nhanh bị gỉ.
Thành phần của gỉ sắt rất phức tạp, chủ yếu gồm sắt oxyt, hydroxyt sắt, cacbonat sắt v.v…



Các phản ứng trong quá trình ô-xy hóa sắt trong môi trường không khí ẩm


Gỉ sắt vừa xốp, vừa mềm giống như bọt biển. Một mảnh sắt bị gỉ hoàn toàn sẽ tăng thể tích khoảng 8 lần. Một mảnh sắt gỉ có trạng thái như bọt biển sẽ dễ dàng hấp thụ nước và nhanh chóng bị rã nát.
Còn có nhiều nhân tố làm sắt dễ bị gỉ: như các muối hòa tan trong nước, bề mặt trên các đồ vật bằng sắt không sạch, độ thô ráp, thành phần cacbon trong thép v.v…
Người ta đã nghĩ ra nhiều biện pháp để chống sắt thép bị gỉ. Phương pháp thông dụng nhất là khoác cho các đồ vật bằng sắt thép một bộ “áo khoác”. Sơn và mạ là các biện pháp đơn giản để chống gỉ sắt. Trên các cầu sắt cho xe hỏa người ta thường sơn, trong các ống phun khí nóng người ta phủ lớp sơn xì bằng bột nhôm, trên các đồ đựng người ta mạ thiếc, các tấm tôn được mạ kẽm V.V…
Biện pháp triệt để nhất để chống sắt gỉ là cấp cho sắt một “lõi bền”, là thêm các kim loại khác để tạo thép hợp kim không gỉ. Loại thép hợp kim trơ , không rỉ chính là do người ta đã đưa vào sắt các kim loại niken, crom chế tạo thành thép không gỉ.

II.Vì sao nhôm lại khó bị gỉ?

Nhiều người cho rằng nhôm khó bị gỉ, thực ra so với sắt thì nhôm dễ bị gỉ hơn. Có điều khác là khi nhôm bị gỉ, bề mặt nhôm không bị rỗ, sần sùi như sắt mà tạo thành một bề mặt trơn láng.
Bản chất của lớp gỉ trên bề mặt kim loại chính là lớp oxyt kim loại do tác dụng của hơi ẩm kết hợp với oxy với kim loại tạo ra. Tác dụng của không khí ẩm với kim loại cũng giống loại muỗi hút máu người. Khi sắt bị gỉ sẽ tạo nên một lớp oxyt sắt xốp, oxy có thể lọt qua lớp sắt oxyt và gây rỉtiếp tục. Nhưng nhôm thì không giống như vậy. Khi nhôm tác dụng với oxy sẽ tạo thành một lớp nhôm oxyt (Al203). Lớp nhôm oxytnày bám rất chắc vào bề mặt nhôm nên ngăn không cho oxy tác dụng trực tiếp với nhôm giống như tấm màn chống muỗi không cho muỗi bám vào da để hút máu ngưòi.
Lớp màng oxyt này rất sợ axit và cả kiềm, vì vậy đồ dùng bằng nhôm chỉ thích hợp cho việc nấu cơm, đun nước mà không thích hợp để đựng các chất dễ sinh axit hoặc kiềm.
Thường có nhiều người không thích đồ dùng bằng nhôm mất vết bóng nên lấy cỏ, rơm, hoặc cát đánh cho bóng. Dùng cát để đánh bóng có thể đánh sạch hết lớp oxyt nhôm bảo vệ bề mặt nhôm do ma sát. Còn dùng cây cỏ có thể làm thoát ra những chất có tính kiềm như kali cacbonat có thể có phản ứng hóa học hòa tan lớp oxyt nhôm. Vì vậy các biện pháp đánh sạch bề mặt đồ dùng bằng nhôm như trên là không khoa học. Khi bạn dùng cách đánh bóng bề mặt nhôm, ngay lập tức bạn có thể có một bề mặt sáng bóng, nhưng không lâu sau, trên bề mặt nhôm lại xuất hiện một lớp nhôm oxyt bảo vệ. Nếu bạn lại tiếp tục đánh bóng, nhôm lại tiếp tục bị oxyt hóa và lại tiếp tục bị phủ một bề mặt mờ xám, mò đục. Sau mỗi lần đánh bóng, bề mặt nhôm lại mòn đi một ít và cứ thế thời hạn sử dụng có thể giảm đi.
Lớp nhôm oxyt trên bề mặt rất mỏng, chỉ vào khoảng 0,0001mm hoặc dày hơn một chút. Trong công nghiệp, để tăng cưòng độ bền của các