Giáo trình Điện Hóa Học - Chương 9 pps

116

Chơng 9
Chơng 9Chơng 9
Chơng 9



Ăn mòn và bảo vệ kim loại
Ăn mòn và bảo vệ kim loạiĂn mòn và bảo vệ kim loại
Ăn mòn và bảo vệ kim loại



9
99
9.1. Ăn mòn kim loại
.1. Ăn mòn kim loại.1. Ăn mòn kim loại
.1. Ăn mòn kim loại


9.1.1. Định nghĩa và phân loại ăn mòn kim loại
a- Định nghĩa: Ăn mòn kim loại là sự phá huỷ kim loại khi chúng tiếp xúc với
môi trờng xung quanh.
Hiện tợng ăn mòn là quá trình chuyển kim loại thành trạng thái oxi hoá (ion).
b- Phân loại ăn mòn kim loại:
Tuỳ theo cơ chế xảy ra quá trình ăn mòn, ngời ta chia hiện tợng ăn mòn kim
loại ra làm 3 loại: ăn mòn hoá học, ăn mòn sinh học và ăn mòn điện hóa.
* Ăn mòn hoá học: Là sự ăn mòn kim loại do quá trình tơng tác của bề mặt
kim loại với môi trờng xung quanh, xảy ra theo cơ chế của các phản ứng hoá học dị
thể, nghĩa là phản ứng chuyển kim loại thành ion chỉ xảy ra ở cùng một giai đoạn.

Quá trình ăn mòn hoá học có thể xảy ra trong môi trờng khí khô (SO
2
, CO
2
,
H
2
S, O
2
) ở nhiệt độ cao hoặc trong môi trờng các chất không điện li dạng lỏng (nh
sự ăn mòn thiết bị, ống dẫn nhiên liệu lỏng có lẫn các hợp chất lu huỳnh).
* Ăn mòn sinh học: Là sự ăn mòn kim loại gây ra do tác động của một số vi
sinh vật có trong môi trờng đất, nớc
* Ăn mòn điện hoá: Là sự ăn mòn kim loại do tơng tác của bề mặt với môi
trờng xung quanh, xảy ra theo cơ chế điện hoá, tuân theo các qui luật của động học
điện hoá.
Ăn mòn điện hoá xảy ra theo hai quá trình kèm nhau sau đây:
- Quá trình anôt là quá trình chuyển kim loại vào dung dịch ở dạng các ion
hyđrat hoá.
- Quá trình catôt là quá trình nhận electron từ kim loại của các chất khử cực.
Đối với các kim loại tinh khiết và đồng nhất phản ứng anôt và catôt của ăn mòn
kim loại xảy ra trên cùng một diện tích bề mặt.
Đối với kim loại không đồng nhất hoặc không tinh khiết, phản ứng catôt và anôt
của ăn mòn điện hoá xảy ra ở hai vùng khác nhau trên bề mặt kim loại.


Hình 9.1.
Hình 9.1.Hình 9.1.
Hình 9.1.

Quá trình ăn mòn hóa học (a) và điện hóa kim loại (b)



117

9.1.2. Cạc chè tiãu âạnh giạ mỉïc âäü àn mn:
* Cạc chè tiãu àn mn âỉåüc chia lm hai loải: chè tiãu âënh tênh v chè tiãu âënh
lỉåüng.
- Âënh tênh quạ trçnh àn mn nhàòm så bäü phán loải hiãûn tỉåüng, xem xẹt ngun
nhán v âàûc tênh ca quạ trçnh àn mn thäng qua quan sạt bàòng màõt thỉåìng, bàòng kênh
hiãøn vi.
- Âënh lỉåüng àn mn bao gäưm:
+ Täúc âäü àn mn khäúi lỉåüng (P
kl
):
Täúc âäü àn mn khäúi lỉåüng kim loải âỉåüc xem l khäúi lỉåüng kim loải bë máút âi
do àn mn tênh trãn mäüt âån vë diãûn têch bãư màût, trong mäüt âån vë thåìi gian:

(9.1)

m
1
, m
2
: khäúi lỉåüng kim loải trỉåïc v sau khi bë àn mn (g);
S : diãûn têch bãư màût kim loải (cm
2

);
t : thåìi gian (ngy);
+ Täúc âäü thám nháûp (P
tn
):
Täúc âäü thám nháûp (P
tn
) l chiãưu sáu trung bçnh tênh tỉì bãư màût ban âáưu ca kim
loải bë àn mn sau mäüt nàm:


((9.2)
ρ : l khäúi lỉåüng riãng ca kim loải (g/cm
3
)
+ Ngoi ra, täúc âäü àn mn cọ thãø âỉåüc âo bàòng máût âäü dng àn mn i
am
hồûc
theo thãø têch khê hiârä thoạt ra
* Dỉûa vo täúc âäü thám nháûp P
tn
ngỉåìi ta chia kim loải thnh 3 nhọm:
1.
1.1.
1.
Nhọm cạc kim loải cọ P
tn
< 0,125 mm/nàm âỉåüc coi l ráút bãưn àn mn.
2.
2.2.

2.
Nhọm cạc kim loải cọ P
tn
= 0,125 - 1,25 mm/nàm âỉåüc coi l kim loải bãưn àn
mn trung bçnh.
3.
3.3.
3.
Nhọm cạc kim loải cọ P
tn
> 1,25 mm/nàm âỉåüc coi l khäng bãưn àn mn.
Tỉång ỉïng, ngỉåìi ta cng chia täúc âäü àn mn thnh 3 loải: cháûm, trung bçnh v
nhanh.
Cạch phán loải ny chè mang tênh tỉång âäúi vç cn phủ thüc vo quan hãû giỉỵa
bn cháút ca váût liãûu v hoảt tênh ca mäi trỉåìng.
P
kl
=
t
S
mm
.
21
−
(g/cm
2
.ngay)
P
tn
=

ρ
365.
kl
P
(cm/nàm hồûc mm/nàm)
118

Vờ duỷ:
mọỹt kim loaỷi õổồỹc coi laỡ khọng bóửn n moỡn trong nổồùc ngoỹt, nhổng vồùi
cuỡng tọỳc õọỹ n moỡn ỏỳy trong nổồùc bióứn laỷi õổồỹc xem laỡ khaù bóửn.
* Tọỳc õọỹ n moỡn khọỳi lổồỹng ( P
kl
) tố lóỷ thuỏỷn vồùi mỏỷt õọỹ doỡng n moỡn (i
am
) theo
õởnh luỏỷt Faraday:


(9.3)






i
am
(A/cm
2
);

M: Nguyón tổớ lổồỹng cuớa kim loaỷi (g);
t: thồỡi gian (s) trong mọỹt ngaỡy õóm (= 24*3600 s);
n: sọỳ electron trao õọứi cuớa mọỹt nguyón tổớ kim loaỷi;
F: hũng sọỳ Faraday (F = 96500)

9.1.3. Cơ sở nhiệt động học của ăn mòn điện hoá
Tỏỳt caớ moỹi quaù trỗnh n moỡn coù mọỹt nguyón nhỏn chung: kim loaỷi khọng bóửn
nhióỷt õọỹng trong caùc õióửu kióỷn tổồng taùc vồùi mọi trổồỡng xung quanh.
óứ nghión cổùu nhióỷt õọỹng hoỹc cuớa n moỡn õióỷn hoùa, ngổồỡi ta xỏy dổỷng caùc giaớn
õọử mọ taớ tổồng quan giổợa thóỳ () vaỡ pH cuớa dung dởch, coỡn goỹi laỡ giaớn õọử Pourbaix.
H
2
= 2H
+
+ 2e
5 10 14 pH



0
1,2
4e + O
2
+ 2H
2
O = 4OH
-


Hỗnh

Hỗnh Hỗnh
Hỗnh 9
99
9.2
.2.2
.2.

Giaớn õọử Pourbaix cuớa õióỷn cổỷc hiõro vaỡ oxi

- ổồỡng ab bióứu dióựn thóỳ cỏn bũng cuớa õióỷn cổỷc H
+
/H
2
ồớ aùp suỏỳt 1atm.
2H
+
+ 2e H
2

+ Nóỳu thóỳ cuớa mọỹt õióỷn cổỷc naỡo õoù thỏỳp hồn õổồỡng ab thỗ trón õióỷn cổỷc õoù xaớy
ra quaù trỗnh khổớ H
+
:
2H
+
+ 2e H
2

+ thóỳ cao hồn (dổồng hồn) õổồỡng ab xaớy ra phaớn ổùng oxi hoùa H
2

:
H
2
- 2e 2H
+

P
kl
=
tM
F
n
i
am

.
(g/cm
2
.ngay)
119

Mọỹt hồỹp phỏửn cuớa nổồùc laỡ ion H
+
õổồỹc hỗnh thaỡnh do õoù nổồùc bóửn.
- ổồỡng cd bióứu dióựn thóỳ cỏn bũng cuớa oxi:
O
2
+ 2H
2
O + 4e 4OH

-

+ thóỳ cao hồn õổồỡng cd xaớy ra phaớn ổùng oxi hoùa OH
-
thaỡnh O
2
:
4OH
-
- 4e O
2
+ 2H
2
O
+ thóỳ thỏỳp hồn õổồỡng cd xaớy ra phaớn ổùng khổớ O
2
thaỡnh OH
-
:
O
2
+ 2H
2
O + 4e 4OH
-

Vuỡng nũm giổợa hai vuỡng ab vaỡ cd laỡ vuỡng ọứn õởnh õióỷn hoùa cuớa nổồùc ồớ aùp
suỏỳt 1 atm.
* Nhổ vỏỷy, õióửu kióỷn cỏửn thióỳt õóứ kim loaỷi bở n moỡn õióỷn hoùa keỡm theo vióỷc
giaới phoùng H

2
ồớ 1atm, 25
0
C laỡ:
2
/ /
0,059
n
Me Me H H
pH

+ +
< =


- Khi pH cuớa dung dởch tng thỗ õióỷn cổỷc hiõrọ caỡng ỏm nón quaù trỗnh n moỡn
õióỷn hoùa giaớm.
- Sổỷ n moỡn õióỷn hoùa coù keỡm theo quaù trỗnh khổớ ion H
+
thổồỡng õổồỹc goỹi laỡ sổỷ n
moỡn coù hióỷn tổồỹng khổớ phỏn cổỷc hiõrọ.
* Trong thổỷc tóỳ, caùc dung dởch nổồùc õóứ ngoaỡi khọng khờ luọn coù oxi hoỡa tan vaỡ
oxi õoùng vai troỡ laỡ chỏỳt oxi hoùa.
Nóỳu
2 2
/ / /
n
H H Me Me O OH

+ +

< <
= 1,23 - 0,059pH thỗ kim loaỷi bóửn nhióỷt õọỹng õọỳi
vồùi sổỷ n moỡn õióỷn hoùa bồới sổỷ khổớ phỏn cổỷc hiõrọ nhổng laỷi khọng bóửn khi coù oxi do
coù sổỷ khổớ phỏn cổỷc oxi xaớy ra.
Vỏỷy

2
/ /
n
Me Me O OH

+
<
= 1,23 - 0,059 pH: kim loaỷi bở n moỡn õióỷn hoùa keỡm theo
sổỷ khổớ phỏn cổỷc oxi.
Vờ duỷ:
Xem Cu coù thóứ bở phaù huớy trong mọi trổồỡng coù pH = 3 hay khọng?
Cu
2+
+ 2e Cu






H+/H2
= - 0,059pH = - 0,059.3 = - 0,177V
Vỏỷy
H+/H2

<
Cu2+/Cu
<


O2/H2O
do õoù Cu khọng bở n moỡn bồới H
+
nhổng bở n
moỡn bồới oxi hoỡa tan.
* Caùc kim loaỷi coù thóỳ dổồng hồn thóỳ cuớa oxi nhổ Au, Pt khọng bở n moỡn ngay
trong dung dởch chổùa oxi.



O2/H2O
= 1,23 - 0,059pH = 1,23 - 0,059.3 = 1,053V


Cu2+/Cu
= 0,34 +
.
2
F
RT
ln[Cu
2+
] = 0,34 +
.
2

059,0
lg[10
-6
] = 0,163V

120




9.2.
9.2. 9.2.
9.2. Cơ chế quá trình ăn mòn điện hoá kim loại
Cơ chế quá trình ăn mòn điện hoá kim loạiCơ chế quá trình ăn mòn điện hoá kim loại
Cơ chế quá trình ăn mòn điện hoá kim loại


9.2.1. n moỡn kim loaỷi õọửng thóứ trong dung dởch axit
Khaớo saùt quaù trỗnh ngỏm Fe vaỡo dung dởch axit (pH < 2).
Coù 5 phaớn ổùng õióỷn cổỷc:
Fe Fe
2+
+ 2e (1)
H
2
2H
+
+ 2e (2)
H
2

+ 2OH
-
2H
2
O + 2e (3)
2H
2
O O
2
+ 4H
+
+ 4e (4)
4OH
-
O
2
+ 2H
2
O + 4e (5)
Theo quan õióứm nhióỷt õọỹng hoỹc thỗ phaớn ổùng (2) vaỡ (3) laỡ nhổ nhau; phaớn ổùng
(4) vaỡ (5) laỡ nhổ nhau, coù cuỡng cỏn bũng.
Giaớ thuyóỳt laỡ dung dởch õổồỹc õuọứi saỷch khờ O
2
vaỡ phaớn ổùng (3) xaớy ra rỏỳt yóỳu.
Ta chố xeùt cỏn bũng:
Fe
2+
+ 2e Fe
0
= - 0,44V

2H
+
+ 2e H
2

0
= 0,00V

- Khi chổa coù H
+
thỗ ta cỏn bũng cuớa Fe vaỡ Fe
2+


- Khi coù H
+
thỗ H
+
seợ lỏỳy e cuớa Fe laỡm cho thóỳ cuớa Fe
2+
/Fe dởch chuyóứn vóử phờa
dổồng taỷo õióửu kióỷn cho Fe hoỡa tan thaỡnh Fe
2+
vaỡ H
+
thaỡnh H
2
.
Vóử mỷt õọỹng hoỹc coù thóứ chia phaớn ổùng thaỡnh hai phỏửn:
Fe - 2e Fe

2+
(phaớn ổùng anot)
2H
+
+ 2e H
2
(Fe) (phaớn ổùng catọt)
Thóỳ õióỷn cổỷc cuớa Fe seợ thay õọứi vaỡ coù giaù trở nũm giổợa hai giaù trở thóỳ cỏn bũng vaỡ
õaỷt õóỳn giaù trở õióỷn thóỳ họựn hồỹp (õióỷn thóỳ ọứn õởnh) hoỷc thóỳ n moỡn
c
. Taỷi giaù trở naỡy
hóỷ õaỷt õóỳn traỷng thaùi ọứn õởnh.







Hỗn
HỗnHỗn
Hỗnh
h h
h 9
99
9.3.
.3 3.
.3.
ổồỡng cong phỏn cổỷc cuớa H
2

vaỡ Fe



cb
FeFe
+2

=
0
2
FeFe
+

+
2
059,0
.lg
+2
Fe
C
;

cb
HH
2
+

= - 0,059 pH

i
K



H
2

C
Fe -
121

Ban õỏửu i
a
Fe
> i
c
H+
õóỳn mọỹt luùc naỡo õoù i
a
Fe
= i
c

H+

- Nóỳu xeùt tổỡng nhaùnh mọỹt vồùi tổỡng phaớn ổùng:
+ Vồùi Fe:
i
a

Fe
=

i
Fe
-

i
Fe


+ Vồùi H
+
:
i
c
H+
=

i
H2
-

i
H2

Taỷi thóỳ ọứn õởnh:

i
Fe

-

i
Fe
=

i
H2
-

i
H2

Hay:

i
Fe
+

i
H2
=

i
H2
+

i
Fe

ọỳi vồùi hóỷ nhióửu quaù trỗnh thỗ:


a
i
=


k
i
(tọứng tọỳc õọỹ quaù trỗnh anọt bũng
tọứng tọỳc õọỹ quaù trỗnh catọt)
giaù trở thóỳ n moỡn
c
thỗ
Fe
a
i
=
+
H
c
i
= i
corr

Ta coù:
i
corr
= (

Fe
a
i
)
corr
=
0
Fe
i
.exp{
RT
nF

(
corr
-
Fe
cb
)}

i
corr
= (
+
H
c
i
)
corr
=

0
H
i
.exp{
RT
nF)1(



(
corr
-
H
cb
)}
Phổồng trỗnh õọỳi vồùi õổồỡng cong phỏn cổỷc tọứng:

i =
Fe
a
i
-
+
H
c
i

Trong õoù:
Fe
a

i
=
0
Fe
i
.exp{
RT
nF

[( -
corr
) + (
corr
-
Fe
cb
)]}
= i
corr
.exp{
RT
nF

[( -
corr
)}

+
H
c

i
=
+
H
i
0
.exp{-
RT
nF)1(


[( -
corr
) + (
corr
-
+
H
cb
)]}
=
+
H
i
0
exp{-
RT
nF)1(

( -
corr
)} .exp{-
RT
nF)1(


(
corr
-
+
H
cb
)}
+
H
c
i
= i
corr
.exp{-
RT
nF)1(


( -
corr
)}
-
corr

= laỡ giaù trở phỏn cổỷc cuớa õióỷn cổỷc bở n moỡn.
Phổồng trỗnh õổồỡng cong phỏn cổỷc tọứng:
i =
Fe
a
i
-
+
H
c
i
= i
corr
.[exp(
)
RT
nF
Fe


- exp(
)
)1(
RT
nF
H


+
(*)

122

- Nãúu thỉìa nháûn α
Fe
= α
H+
= 0,5 v åí giạ trë ∆ϕ<< RT/nF thç phỉång trçnh (*)
tråí thnh:
i = i
corr
.nF∆ϕ/RT (ạp dủng: khi x<<1 thç e
x
= 1+x)

Hồûc: ∆ϕ = RT/nF . i/i
corr

Âiãûn tråí phán cỉûc: R
p
= RT/nF . 1/i
corr

Do váûy, tỉì âỉåìng cong phán cỉûc ca phn ỉïng àn mn, ta cọ thãø xạc âënh âỉåüc
täúc âäü àn mn.
- ÅÍ ∆ϕ >> RT/nF

i =
Fe
a
i

= i
corr
.exp(
)
RT
nF
Fe
ϕα
∆
(khi phán cỉûc vãư phêa ráút dỉång)
v: i =
+
H
c
i
= - i
corr
.exp(
)
)1(
RT
nF
H
ϕα
∆−−
+
(khi phán cỉûc vãư phêa ráút ám)

Hçnh
Hçnh Hçnh
Hçnh 9
99
9.4.
.4 4.
.4.
Gin âäư âỉåìng cong phán cỉûc ϕ - lgi
xác định
ϕ
corr
v i
corr


Tỉì gin âäư Evans v âỉåìng cong phán cỉûc ta tháúy täúc âäü àn mn kim loải phủ
thüc vo dảng âỉåìng cong phán cỉûc anät v catät. Do váûy, khäng chè nhỉỵng tênh cháút
nhiãût âäüng (âiãûn thãú cán bàòng) m c tênh cháút âäüng hc ca phn ỉïng cng ráút quan
trng. Âiãûn thãú cán bàòng cọ thãø dng âãø xẹt xem liãûu phn ỉïng àn mn cọ xy ra hay
khäng. Vê dủ cọ thãø dãù dng nháûn tháúy Cu sảch khäng bë àn mn trong dung dëch
H
2

SO
4
khäng cọ oxi vç
cb
CuCu
E
/
2+
ln ln dỉång hån
cb
HH
E
2
/
+
. Tuy nhiãn, âiãưu ny khäng
cọ nghéa l Cu khäng bë àn mn trong dung dëch axit cọ hm lỉåüng oxi nh. Cạc ion

-
ϕ


ϕ
H




ϕ
c

ϕ
Fe





lgi
c


123

taỷo phổùc (nhổ Cl
-
, NH
3
) coù thóứ aớnh hổồớng laỡm cho
cb
CuCu
E
/
phổùc
<
cb
HH
E

2
/
+
vaỡ nhổ vỏỷy n
moỡn coù thóứ xaớy ra.
Vờ duỷ:
Cu + 2Cl
-
CuCl
2
-
+ e
cb
CuCuCl
E
/
2

= + 0,194 + 0,059.lg
2
2


Cl
CuCl
C
C

Vồùi C
Cl -

= 1 vaỡ

2
CuCl
C
= 10
-6
thỗ
cb
CuClCu
E

2
/
= - 0,16V
Vỏỷy taỷi giaù trở pH naỡo õoù Cu coù thóứ hoỡa tan trong dung dởch HCl vaỡ giaới phoùng
H
2
.
- Xeùt tọỳc õọỹ n moỡn Fe saỷch vaỡ Zn saỷch trong H
2
SO
4
õaợ õuọứi khờ
Sồ õọử õổồỡng cong phỏn cổỷc (xỏy dổỷng trón cồ sồớ caùc giaù trở ổồùc tờnh cuớa caùc
thọng sọỳ õọỹng hoỹc cuớa caùc phaớn ổùng) cho thỏỳy aớnh hổồớng cuớa caùc thọng sọỳ õọỹng hoỹc
õọỳi vồùi quaù trỗnh n moỡn. Mỷc duỡ
cb
Zn
ỏm hồn

cb
Fe
rỏỳt nhióửu nhổng tọỳc õọỹ n moỡn cuớa
Fe vaỡ Zn hỏửu nhổ laỡ bũng nhau.
C
H+
= 1;
0
/
2
ZnH
i
= 10
-6
A/m
2
;
0
/
2
FeH
i
= 10
-2
A/m
2

C
Fe2+
= 10

-6
;
0
Fe
i
= 10
-7
A/m
2
; C
Zn2+
= 10
-6
;
0
Zn
i
= 10
-3
A/m
2



Hỗnh
Hỗnh Hỗnh
Hỗnh 9
99
9.5.
.5 5.

.5.
Đổồỡng cong phỏn cổỷc cuớa Fe vaỡ Zn trong dung dởch H
2
SO
4

õaợ õổồỹc õuọứi khờ
9.2.2. n moỡn kim loaỷi õọửng thóứ trong dung dởch nổồùc gỏửn trung tờnh
Trong dung dởch nổồùc gỏửn trung tờnh ta coù phaớn ổùng:
124

M
n+
+ ne M
2H
2
O + 2e H
2
+ 2OH
-


OH
cb
i
2
=
0
2
OH

i
. exp{
}
)1(
RT
nF






Nóỳu dung dởch tióỳp xuùc vồùi khọng khờ thỗ coù phaớn ổùng khổớ oxi hoỡa tan:

cb
O
E
2
= E
0
+
F
RT
4
.ln
4
2

OH
O

C
P

Vồùi pH = 7; P
O2
= 0,2 atm; t = 25
0
C thỗ
cb
O
E
2
= + 0,81V
Nhổ vỏỷy nhổợng kim loaỷi coù õióỷn thóỳ cỏn bũng dổồng hồn
cb
H
E
+
coù thóứ bở n moỡn
trong caùc dung dởch coù chổùa oxi hoỡa tan do sổỷ khổớ oxi.
Trong trổồỡng hồỹp naỡy tọỳc õọỹ quaù trỗnh khuóỳch taùn O
2
seợ quyóỳt õởnh tọỳc õọỹ cuớa
quaù trỗnh n moỡn. Daỷng õổồỡng cong phỏn cổỷc nhổ sau:

Hỗnh
Hỗnh Hỗnh
Hỗnh 9
99
9.6
.6.6
.6.
Đổồỡng cong phỏn cổỷc cuớa kim loaỷi trong dung dởch chổùa oxi hoỡa tan
Doỡng n moỡn i
corr
= - i
L,O2
= - 4FD
O2

0
2
O
C






9.2.3. n moỡn kim loaỷi khọng nguyón chỏỳt

- ởnh tờnh quaù trỗnh n moỡn:
Khaớo saùt sổỷ n moỡn Zn coù lỏựn Cu trong dung dởch H
2
SO
4

Vỗ
Zn
cb

<
Cu
cb

nón Zn vaỡ Cu taỷo vi pin.
(Zn) Zn - 2e = Zn
2+

(Cu) 2H
+
+ 2e = H
2

Vỗ
CuH /
2

<
ZnH /
2

nón tọỳc õọỹ thoaùt H
2
/Cu lồùn hồn tọỳc õọỹ thoaùt H
2
/Zn, do õoù tọỳc
õọỹ n moỡn Zn trong trổồỡng hồỹp coù nhióựm Cu lồùn hồn Zn tinh khióỳt.



O2
cb
(1): Khọng khuỏỳy
(2): Coù khuỏỳy




M
cb
1 2

` lgi

125

- ởnh lổồỹng quaù trỗnh n moỡn:
+ Zn nguyón chỏỳt:
2
H

= E
c
-
cb
H
E
2
= - 0,76 - 0,00 = - 0,76 V
i
corr
=

i
M
-

i
M
=

i
H2
-

i
H2
2
H

= a + blgi

- 0,76 = - 1,24 - 0,12 lgi
H2
(tra baớng hóỷ sọỳ a vaỡ b)

i
H2
= 10
-4
A/cm
2

+ Zn nhióựm bỏứn:

ZnH /
2

= - 1,24 - 0,12lgi
Zn
H
2
(caùc hóỷ sọỳ a, b tra baớng)

PbH
/
2

= - 1,56 - 0,12lgi
Pb

H
2


AgH
/
2

= - 0,95 - 0,12lgi
Ag
H
2


FeH
/
2

= - 0,70 - 0,12lgi
Fe
H
2

i
corr
= i
H2
= 0,99.i
Zn
H

+ 0,01.i
M
H
2
(Zn nhióựm bỏứn 1%)
Giaớ sổớ bóử mỷt kim loaỷi hoaỡn toaỡn õúng thóỳ, õaỷi lổồỹng i
M
H
2
cho bỏỳt kyỡ kim loaỷi
bỏứn naỡo coù thóứ bióứu dióựn laỡ tọỳc õọỹ thoaùt H
2
trón Zn.
Vờ duỷ:

PbH
/
2

=
ZnH
/
2

= E
Zn
corr
- E
2
H

cb


- 1,24 - 0,12lgi
Zn
H
2
= - 1,56 - 0,12lgi
Pb
H
2


i
Pb
H
2
/ i
Zn
H
2
= 10
-2,7


i
corr
= i
H2
= 0,99.i

Zn
H
+ 0,01.10
-2,7
.i
Zn
H
= 0,99.i
Zn
H

Do đó, sổỷ nhióựm bỏứn Pb ồớ Zn khọng laỡm tng tọỳc õọỹ n moỡn maỡ coỡn laỡm giaớm
noù.
+ Vồùi sổỷ nhióựm bỏứn Ag: i
corr
= 3,5.i
Zn
H
2

+ Vồùi sổỷ nhióựm bỏứn Fe: i
corr
= 317.i
Zn
H
2

Nh vậy, khi kim loại bị nhiễm bẩn bởi một kim loại có quá thế hydro nhỏ hơn
Nh vậy, khi kim loại bị nhiễm bẩn bởi một kim loại có quá thế hydro nhỏ hơn Nh vậy, khi kim loại bị nhiễm bẩn bởi một kim loại có quá thế hydro nhỏ hơn
Nh vậy, khi kim loại bị nhiễm bẩn bởi một kim loại có quá thế hydro nhỏ hơn
thì tốc độ ăn mòn kim loại do H
thì tốc độ ăn mòn kim loại do Hthì tốc độ ăn mòn kim loại do H
thì tốc độ ăn mòn kim loại do H
+
++
+
tăng; ngợc lại nếu nhiễm bẩn bởi kim loại có quá thế
tăng; ngợc lại nếu nhiễm bẩn bởi kim loại có quá thế tăng; ngợc lại nếu nhiễm bẩn bởi kim loại có quá thế
tăng; ngợc lại nếu nhiễm bẩn bởi kim loại có quá thế
hydro lớn hơn thì tốc độ ăn mòn kim loại bởi H
hydro lớn hơn thì tốc độ ăn mòn kim loại bởi Hhydro lớn hơn thì tốc độ ăn mòn kim loại bởi H
hydro lớn hơn thì tốc độ ăn mòn kim loại bởi H
+
++
+
giảm.
giảm. giảm.
giảm.





9
99
9.3
.3.3

.3.
. .
. Sự thụ động
Sự thụ độngSự thụ động
Sự thụ động hóa kim loại
hóa kim loại hóa kim loại
hóa kim loại




9.3.1. ọỹng hoỹc n moỡn kim loaỷi thuỷ õọỹng
Sổỷ thuỷ õọỹng hoùa kim loaỷi laỡ quaù trỗnh taỷo maỡng oxit, hyõroxit lón bóử mỷt kim
loaỷi laỡm ngn caớn quaù trỗnh hoỡa tan anọt kim loaỷi vaỡ do õoù laỡm giaớm õaùng kóứ tọỳc õọỹ n
moỡn kim loaỷi.
126

xM + y H
2
O - 2ye M
x
O
y
+ 2yH
+

Mọỹt sọỳ khaù lồùn kim loaỷi (Al, Mg, Fe, Ni, Cr, Mo, Ti, Zr) vaỡ caùc hồỹp kim cuớa
chuùng rỏỳt dóự bở thuỷ õọỹng. Lồỹi duỷng tờnh chỏỳt cuớa kim loaỷi vaỡ hồỹp kim dóự bở thuỷ õọỹng
hoùa, taỷo õióửu kióỷn thuỏỷn lồỹi õóứ kim loaỷi bở thuỷ õọỹng trong mọi trổồỡng xỏm thổỷc.
Coù hai caùch thuỷ õọỹng kim loaỷi:

- Phỏn cổỷc anọt chuùng.
- Cho chuùng vaỡo dung dởch õióỷn ly chổùa caùc cỏỳu tổớ oxi hoùa thờch hồỹp.
9
99
9.3
.3.3
.3.1.1. Phỏn cổỷc anọt
.1.1. Phỏn cổỷc anọt.1.1. Phỏn cổỷc anọt
.1.1. Phỏn cổỷc anọt



Vờ duỷ:
Fe bở phỏn cổỷc anọt trong dung dởch H
2
SO
4
0,5M. Bừt õỏửu phỏn cổỷc tổỡ
thóỳ n moỡn, ban õỏửu tọỳc õọỹ hoỡa tan cuớa Fe tng lón, nhổng tióỳp tuỷc tng thóỳ dổồng hồn
0,5V thỗ mỏỷt õọỹ doỡng anọt giaớm maỷnh do taỷo thaỡnh maỡng oxit:
2Fe + 3H
2
O = Fe
2
O
3
+ 6H
+
+ 6e
Hỗnh 9.8 bióứu dióựn daỷng õổồỡng cong phỏn cổỷc anọt khi kim loaỷi bở thuỷ õọỹng.

Hỗnh
Hỗnh Hỗnh
Hỗnh 9
99
9.7

.7.7
.7.

.
ổồỡng cong phỏn cổỷc cuớa anọt khi kim loaỷi bở thuỷ õọỹng
Quan saùt õổồỡng cong phỏn cổỷc cuớa kim loaỷi bở thuỷ õọỹng (hỗnh 1.8) ta thỏỳy coù ba
vuỡng:

- Vuỡng hoaỷt õọỹng (active):
coù thóỳ thỏỳp, kim loaỷi bở hoỡa tan (n moỡn) bỗnh
thổồỡng.
- Vuỡng thuỷ õọỹng (passive):
tổỡ õióỷn thóỳ E
tõ
trồớ lón mỏỷt õọỹ doỡng õióỷn õọỹt ngọỹt
giaớm xuọỳng tồùi giaù trở rỏỳt nhoớ, kim loaỷi bừt õỏửu trồớ nón thuỷ õọỹng, ta goỹi E
tõ
laỡ õióỷn thóỳ
khồới õỏửu thuỷ õọỹng. Mỏỷt õọỹ doỡng ổùng vồùi E
tõ
goỹi laỡ mỏỷt õọỹ doỡng tồùi haỷn i
th
.

127


- Vuỡng quaù thuỷ õọỹng (transpassive):
tióỳp tuỷc dởch chuyóứn thóỳ vóử phờa dổồng hồn,
coù thóứ laỡm mỏỷt õọỹ doỡng n moỡn laỷi tng lón, ta goỹi hióỷn tổồỹng naỡy laỡ sổỷ quaù thuỷ õọỹng.

ióỷn thóỳ (lồùn hồn E
tõ
) maỡ tổỡ õoù, nóỳu ta tióỳp tuỷc tng õióỷn thóỳ thỗ mỏỷt õọỹ doỡng tng lón,
õổồỹc goỹi laỡ õióỷn thóỳ quaù thuỷ õọỹng (E
qtõ
). Khi xaớy ra quaù thuỷ õọỹng, coù thóứ lồùp oxit (hay
hyõroxit) trón bóử mỷt kim loaỷi bở hoỡa tan õóứ taỷo thaỡnh caùc oxit (hay hyõroxit) bỏỷc cao
hồn, hoỷc lồùp maỡng baớo vóỷ bóử mỷt khọng coỡn taùc duỷng baớo vóỷ ồớ vuỡng õióỷn thóỳ naỡy.
* Lổu yù:
* Lổu yù:* Lổu yù:
* Lổu yù:


- ọi khi õióỷn thóỳ chổa õaỷt tồùi õióỷn thóỳ quaù thuỷ õọỹng nhổng mỏỷt õọỹ doỡng õióỷn õaợ
bừt õỏửu tng lón. Nguyón nhỏn cuớa hióỷn tổồỹng naỡy laỡ do coù quaù trỗnh oxi hoùa khaùc xaớy
ra trón bóử mỷt õióỷn cổỷc.
Vờ duỷ:
Xaớy ra phaớn ổùng thoaùt oxy:
4OH
-

O
2
+ 2H
2
O + 4e
- Mỏỷt õọỹ doỡng tồùi haỷn laỡ giaù trở cỏửn thióỳt õóứ õổa kim loaỷi vaỡo traỷng thaùi thuỷ õọỹng.
Doỡng tồùi haỷn caỡng nhoớ thỗ kim loaỷi caỡng dóự chuyóứn vaỡo traỷng thaùi thuỷ õọỹng. Mỏỷt õọỹ
doỡng tồùi haỷn phuỷ thuọỹc vaỡo baớn chỏỳt kim loaỷi.
Vờ duỷ:

Trong dung dởch H
2
SO
4
1M thỗ i
th (Cr)
< i
th (Fe)
, do õoù khi hồỹp kim hoùa Fe
vaỡ Cr thỗ hồỹp kim nhỏỷn õổồỹc dóự chuyóứn vaỡo traỷng thaùi thuỷ õọỹng hồn kim loaỷi Fe
nguyón chỏỳt.
Trong õióửu kióỷn nhỏỳt õởnh, mọựi kim loaỷi coù thóứ coù hai hoỷc nhióửu vuỡng thuỷ õọỹng,
mọựi vuỡng thuỷ õọỹng coù thóứ ổùng vồùi mọỹt hồỹp chỏỳt ọứn õởnh baớo vóỷ trón bóử mỷt (hỗnh 9.8).

Hỗnh
Hỗnh Hỗnh
Hỗnh 9
99
9.8
.8.8
.8.

.
ổồỡng cong phỏn cổỷc anọt khi kim loaỷi coù hai vuỡng thuỷ õọỹng




128

Kim loaỷi thuỷ õọỹng phaới coù hai õỷc õióứm:
- Tọỳc õọỹ n moỡn giaớm nhanh vaỡ õaỷt õóỳn giaù trở cổỷc tióứu trong khoaớng thóỳ nhỏỳt
õởnh. Khoaớng thóỳ caỡng rọỹng, traỷng thaùi thuỷ õọỹng cuớa kim loaỷi caỡng bóửn; khoaớng thóỳ
caỡng heỷp, traỷng thaùi thuỷ õọỹng cuớa kim loaỷi caỡng ờt bóửn.
- Khi kim loaỷi bở thuỷ õọỹng, thóỳ cuớa noù chuyóứn dởch vóử phờa dổồng hồn.
Traỷng thaùi thuỷ õọỹng cuớa kim loaỷi coù thóứ bở phaù vồợ õóứ chuyóứn sang traỷng thaùi hoaỷt
õọỹng bồới nhổợng nguyón nhỏn sau:
- Tng nhióỷt õọỹ mọi trổồỡng, laỡm giaớm lổồỹng oxi hoỡa tan trong dung dởch.
- Do sổỷ xuỏỳt hióỷn cuớa caùc ion halogenua nhổ Cl
-
, Br
-
, I

-
phaù huớy maỡng thuỷ õọỹng
cuớa kim loaỷi.
- Duỡng chỏỳt khổớ maỡng oxit thỗ maỡng thuỷ õọỹng cuợng bở phaù huớy.
9
99
9.3
.3.3
.3.1.2. Thuỷ õọỹng bũng phổồng phaùp hoù
.1.2. Thuỷ õọỹng bũng phổồng phaùp hoù.1.2. Thuỷ õọỹng bũng phổồng phaùp hoù
.1.2. Thuỷ õọỹng bũng phổồng phaùp hoùa hoỹc
a hoỹca hoỹc
a hoỹc


Sổớ duỷng hóỷ oxi hoùa - khổớ coù õióỷn thóỳ E
cb
oxh/kh
> E
tõ
. Nóỳu tọỳc õọỹ cuớa phaớn ổùng khổớ
ồớ E
tõ
lồùn hồn tọỳc õọỹ phaớn ổùng anọt i
th
thỗ kim loaỷi seợ bở thuỷ õọỹng.

Hỗnh 9.
Hỗnh 9.Hỗnh 9.
Hỗnh 9.9
99
9.

.
ổồỡng cong phỏn cổỷc anọt khi thuỷ õọỹng hoấ học kim loại

Vờ duỷ:
Ngỏm Fe trong axit HNO
3
õỏỷm õỷc (>86%)
3H
+
+ NO
3
-
+ 2e HNO
2
+ H
2

O E
0
= + 0,9V.
- Tọỳc õọỹ khổớ cuớa NO
3
-
rỏỳt lồùn nón Fe dóự rồi vaỡo traỷng thaùi thuỷ õọỹng.
- Khi coù mỷt caùc ion Cl
-
, Br
-
, I
-
dỏựn õóỳn hióỷn tổồỹng phaù vồợ maỡng thuỷ õọỹng vaỡ
gỏy n moỡn cuỷc bọỹ do phaớn ổùng:
Me + H
2
O + Cl
-
MeOHCl + H
+
+ 2e
mọi trổồỡng coù tờnh axit dỏựn õóỳn ngn thuỷ õọỹng trồớ laỷi.


E
tõ

129

9.3.2. Caùc thuyóỳt vóử thuỷ õọỹng kim loaỷi:

9
99
9.3
.3.3
.3.2.1. Thuyóỳt maỡng
.2.1. Thuyóỳt maỡng.2.1. Thuyóỳt maỡng
.2.1. Thuyóỳt maỡng:
Khi kim loaỷi taùc duỷng vồùi mọi trổồỡng thỗ trón bóử mỷt noù hỗnh thaỡnh mọỹt maỡng
oxit hay hyõroxit rỏỳt moớng (khọng thóứ nhỗn thỏỳy õổồỹc bũng mừt thổồỡng) bao phuớ toaỡn
bọỹ bóử mỷt kim loaỷi hay nhổợng vở trờ hoaỷt õọỹng nhỏỳt cuớa kim loaỷi. Phỏửn bóử mỷt bở maỡng
che phuớ laỡ catọt (õổồỹc baớo vóỷ), phỏửn bóử mỷt khọng bở maỡng che phuớ laỡ anọt (bở n
moỡn).
Do mọỹt phỏửn bóử mỷt bở che phuớ bồới maỡng thu õọỹng, dổồùi taùc duỷng cuớa mọi
trổồỡng xỏm thổỷc, caùc phỏửn khọng bở che phuớ (anọt) bở oxi hoùa maỷnh, coù mỏỷt õọỹ doỡng
rỏỳt cao, taỷo thaỡnh caùc oxit hoùa trở cao dỏựn õóỳn toaỡn bọỹ bóử mỷt kim loaỷi bở che phuớ bồới
maỡng thuỷ õọỹng laỡ oxit bỏỷc cao.
Bũng thổỷc nghióỷm, ngổồỡi ta nhỏỷn thỏỳy rũng duỡ Fe bở thuỷ õọỹng bồới nhổợng nguyón
nhỏn khaùc nhau thỗ maỡng oxit õổồỹc taỷo thaỡnh õóửu coù thaỡnh phỏửn nhổ sau: Fe
3
O
4
-
8Fe
2
O
3
- Fe
8

O
11
.
9
99
9.3
.3.3
.3.2.2. Thuyóỳt hỏỳp phuỷ:
.2.2. Thuyóỳt hỏỳp phuỷ:.2.2. Thuyóỳt hỏỳp phuỷ:
.2.2. Thuyóỳt hỏỳp phuỷ:


traỷng thaùi thuỷ õọỹng, bóử mỷt kim loaỷi bở bao phuớ bồới mọỹt lồùp oxi õồn phỏn tổớ
hay caùc phỏn tổớ cuớa caùc chỏỳt oxi hoùa. Caùc lồùp õoù coù thóứ che phuớ toaỡn bọỹ bóử mỷt kim
loaỷi hay che phuớ nhổợng tỏm hoaỷt õọỹng nhỏỳt.
Caùc phỏn tổớ cuớa lồùp hỏỳp phuỷ trón bóử mỷt kim loaỷi lión kóỳt vồùi caùc nguyón tổớ kim
loaỷi bóử mỷt laỡm baợo hoỡa hoùa trở cuớa caùc nguyón tổớ kim loaỷi õoù, dỏựn õóỳn caùc nguyón tổớ
kim loaỷi mỏỳt khaớ nng hoaỷt õọỹng nón kim loaỷi tọửn taỷi ồớ traỷng thaùi bóửn.
9
99
9.3
.3.3
.3.2.3. Thuyóỳt thuỷ õọỹng hoùa hoỹc:
.2.3. Thuyóỳt thuỷ õọỹng hoùa hoỹc:.2.3. Thuyóỳt thuỷ õọỹng hoùa hoỹc:
.2.3. Thuyóỳt thuỷ õọỹng hoùa hoỹc:


Ta cho vaỡo dung dởch chỏỳt gỏy thuỷ õọỹng goỹi laỡ thuỷ õọỹng hoùa hoỹc.
Vờ duỷ:
Xeùt sổỷ thuỷ õọỹng cuớa Fe trong dung dởch trung tờnh coù chổùa gọỳc NO

2
-
( vờ
duỷ nitro benzoat)
- Thổỷc nghióỷm õaợ chổùng minh trong trổồỡng hồỹp naỡy Fe bở thuỷ õọỹng do trón bóử
mỷt Fe xuỏỳt hióỷn maỡng oxit coù hoùa trở cao, nhồỡ õoù maỡ kim loaỷi õổồỹc baớo vóỷ khọng bở n
moỡn.
- Vỏỷy vióỷc taỷo maỡng oxit xaớy ra nhổ thóỳ naỡo? Cồ chóỳ õổồỹc õóử nghở nhổ sau:







NO
2
NO
2
H
+

- O - C


+ OHOH ,
2
- OOC

O NO
2
H NHOH
+
(1)

+e
- OOC

+
+ He 3,2
- OOC + H
2
O


130

Gii thêch cå chãú:
Trong mäi trỉåìng nỉåïc, ion nitrobenzoat bë proton họa biãún thnh phỉïc hoảt
âäüng v phỉïc âọ dãù dng bë khỉí tảo thnh ion hiâroxylamin, r rng sn pháøm trãn
khäng thãø l mng bo vãû kim loải. Màût khạc, quạ trçnh khỉí åí trãn khäng thãø oxi họa
Fe
3
O
4
trong vng ỉïng våïi thãú ha tan Fe.
Vç váûy, cọ thãø gi thiãút ràòng åí mäüt giạ trë thãú xạc âënh våïi vai tr l cháút thủ
âäüng họa hc thç nọ thãø hiãûn khäng phi l cháút ỉïc chãú m âọng vai tr l mäüt tạc nhán

thủ âäüng.
2Fe
3
O
4
+ H
2
O - 2e = 3Fe
3
O
3
+ 2H
+
(2)
Phn ỉïng (2) nhỉåìng electron, do âọ cáưn cọ phn ỉïng phủ âãø thu electron. Phn
ỉïng phủ âọ chênh l phn ỉïng (1) ta â xem xẹt åí trãn. Do âọ, cọ thãø nọi phn ỉïng (1)
tảo nãn âäüng lỉûc âãø phn ỉïng (2) xy ra, tỉïc phn ỉïng oxi họa Fe thnh mng oxit Fe
cọ họa trë cao che ph bãư màût Fe gáy ra trảng thại thủ âäüng ca Fe.

9.4
9.49.4
9.4.
. .
. Mét sè ph−¬ng ph¸p b¶o vƯ kim lo¹i chèng ¨n mßn ®iƯn ho¸
Mét sè ph−¬ng ph¸p b¶o vƯ kim lo¹i chèng ¨n mßn ®iƯn ho¸Mét sè ph−¬ng ph¸p b¶o vƯ kim lo¹i chèng ¨n mßn ®iƯn ho¸
Mét sè ph−¬ng ph¸p b¶o vƯ kim lo¹i chèng ¨n mßn ®iƯn ho¸


Cọ nhiãưu gii phạp khạc nhau âãø chäúng àn mn váût liãûu, phi xút phạt tỉì trçnh
âäü phạt triãøn kinh tãú v cäng nghiãûp ca mäùi nỉåïc, åí mäùi thåìi âiãøm cng nhỉ mỉïc âäü

quan trng ca cäng trçnh v nhu cáưu sn xút mäüt sn pháøm củ thãø m lỉûa chn cho
thêch håüp.
Cạc gii phạp chung nháút âãø chäúng àn mn váût liãûu âỉåüc trçnh by trong så âäư
sau:











9.4.1. Sù phđ bäc ®Ĩ ng¨n chỈn ¨n mßn
Cọ nhiãưu phỉång phạp âãø ngàn chàûn sỉû àn mn, tảo låïp ph bo vãû l mäüt
phỉång phạp âỉåüc ỉïng dủng räüng ri âãø chäúng àn mn.
Låïp ph bc nhỉ l mäüt ro chàõn ngàn cn sỉû àn mn mảnh ca cạc håüp cháút
họa hc khi tiãúp xục våïi cháút nãưn.
9.4.1
9.4.19.4.1
9.4.1.1. Nhỉỵng thüc tênh ch úu ca sỉû ph bc
.1. Nhỉỵng thüc tênh ch úu ca sỉû ph bc.1. Nhỉỵng thüc tênh ch úu ca sỉû ph bc
.1. Nhỉỵng thüc tênh ch úu ca sỉû ph bc



Chäúng àn mn váût liãûu

Thiãút kãú


Lỉûa chn
váût liãûu
Xỉí l bãư
màût
Bo vãû
âiãûn ho¸

Xỉí l mäi
trỉåìng
131

Âãø sỉû ph bc hỉỵu hiãûu, låïp ph chäúng àn mn phi âỉåüc âàûc trỉng båíi nhiãưu
thüc tênh ch úu. Nhỉỵng tênh cháút ny cọ thãø thay âäøi, phủ thüc ỉïng dủng khạc
nhau ca sỉû ph bc, nhỉng cọ nhiãưu âàûc trỉng cå bn cáưn thiãút chung cho táút c váût
liãûu ph bc.
1. Tênh chëu nỉåïc:
Tênh chëu nỉåïc cọ l l âàûc trỉng quan trng nháút ca táút c sỉû ph bc phi cọ
khi tiãúp xục våïi sỉû áøm ỉåït ca mäi trỉåìng xám thỉûc. Nỉåïc, cháút m nh hỉåíng âãún táút
c cạc váût liãûu hỉỵu cå theo cạch ny hay cạch khạc l mäüt pháưn khäng thãø thiãúu ca
mäüt dung mäi thäng thỉåìng.
Phán tỉí nỉåïc l mäüt phán tỉí cỉûc k nh bẹ våïi kh nàng thám nháûp vo v
xun qua háưu hãút håüp cháút hỉỵu cå. Båíi kh nàng thám nháûp cao ny, nỉåïc cọ nhiãưu
nh hỉåíng trãn håüp cháút hỉỵu cå hån váût liãûu âån gin khạc. Khi háưu hãút sỉû ph bc
trong tỉû nhiãn l håüp cháút hỉỵu cå thç chụng phi cọ sỉû chäúng cỉû håi áøm cao nháút cọ thãø
âãø duy trç nhỉỵng thüc tênh ca nọ v tảo nãn hiãûu qu chäúng àn mn trong mäüt thåìi
gian di.
2. Chäúng lải dng di chuøn ca cạc ion

Âãø sỉû ph bc cọ hiãûu qu, nọ phi cọ mäüt sỉû chäúng cỉû täút nháút âäúi våïi cå chãú
ca sỉû chuøn ion qua. Nãúu Cl
-
, SO
4
2-
, SO
3
2-
, hay nhỉỵng ion khạc â xun qua låïp ph
bc, chụng s lm gim sỉû cạch âiãûn mảnh trong låïp ph bc, tảo nãn nhiãưu cháút dáùn
âiãûn v vç váûy sỉû chäúng àn mn gim xúng.
Mäüt sỉû ph bc cọ trng lỉåüng phán tỉí ráút cao v cáúu trục phán tỉí dy âàûc cng
cọ sỉû chäúng cỉû låïn âäúi våïi sỉû chuøn ion xun qua låïp ph.
3. Ngàn cn cạc tạc nhán họa hc
Âáy l mäüt kh nàng ca sỉû ph bc, v âàûc biãût nhỉỵng loải nhỉûa nhán tảo cọ
kh nàng chäúng lải sỉû cäú låïn båíi hoảt âäüng ca họa cháút trãn bãư màût chụng.
4. Sỉû dênh bạm håüp l
Sỉû dênh bạm âỉåüc tảo ra båíi sỉû tỉång tạc giỉỵa lỉûc váût l v họa hc tải màût phán
cạch ca låïp ph v cháút nãưn.
Mäüt låïp ph chäúng àn mn phi cọ âäü dênh bạm cao. Tênh cháút ca sỉû dênh bạm
l quan trng trong ngàn chàûn nhỉỵng nh hỉåíng ca nỉåïc trãn bãư màût ca sỉû ph bc
v ngàn chàûn nhỉỵng váún âãư gáy ra båíi sỉû thay âäøi nhiãût âäü, xun qua låïp ph bc, sỉû
tháøm tháúu v sỉû âiãûn ly, Sỉû dênh bạm cọ l l chça khọa cáưn thiãút trong sỉû ph bc
chäúng àn mn.
5. Chäúng lải sỉû mi mn;
6. Chäúng lải tênh gin nåí ca kim loải nãưn v sỉû tiãúp xục giỉỵa nọ våïi mäi trỉåìng
àn mn;
132

7. Chäúng lải tạc âäüng ca thåìi tiãút;
8. Chäúng lải cháút báøn;
9. Chäúng lải vi khøn v náúm mäúc;
10. Chäúng lải sỉû lo họa ca váût liãûu;
11. Chäúng lải nhiãût âäü cao, sỉû phạt quang, phạt nhiãût, nàng lỉåüng
12. Chäúng lải sỉû ma sạt
* Lỉu :
* Lỉu :* Lỉu :
* Lỉu :


- Ngỉåìi ta thỉåìng thãm cháút ỉïc chãú vo låïp ph bc âãø tàng kh nàng bo vãû
ca låïp ph.
- Nãưn kim loải phi âỉåüc lm sảch trỉåïc khi ph cạc låïp bo vãû lãn. Bãư màût kim
loải cng sảch thç âäü gàõn bạm cng täút, hiãûu qu bo vãû cng cao.
- Cọ nhiãưu phỉång phạp ph bc nhỉ ph bc bàòng cạc dung dëch lng hỉỵu cå
(Liquid-Applied Organic Coating), låïp ph dy cạc håüp cháút khäng kim loải (Thick
Nonmetalllic coating) v mả kim loải
9.4.1
9.4.19.4.1
9.4.1.2. Låïp ph kim loải
.2. Låïp ph kim loải.2. Låïp ph kim loải
.2. Låïp ph kim loải


Bao ph bãư màût kim loải bàòng mäüt kim loải khạc nhàòm mủc âêch bo vãû kim
loải nãưn khi bë àn mn, âäưng thåìi cọ tạc dủng trang trê lm âẻp. Bao ph kim loải l
phỉång phạp cäø âiãøn nhỉng âãún nay váùn âỉåüc sỉí dủng räüng ri v khäng ngỉìng phạt
triãøn do cạc tênh cháút ỉu viãût ca nọ: dãù thỉûc hiãûn, kh nàng bo vãû chäúng àn mn cao,
chëu âỉåüc nhiãưu mäi trỉåìng àn mn Càn cỉï vo mủc âêch sỉí dủng, mäi trỉåìng àn

mn, âiãưu kiãûn kinh tãú âãø lỉûa chn kim loải mả v váût liãûu ca låïp mả.
Trãn cå såí l thuút vãư cå chãú àn mn âiãûn họa, ta cọ thãø lỉûa chn låïp mả bo
vãû kim loải thêch håüp.
- Bao ph anät:
kim loải mả cọ thãú âiãûn cỉûc ám hån thãú ca kim loải nãưn trong
mäi trỉåìng àn mn v cạc âiãưu kiãûn cho trỉåïc. Trong âiãưu kiãûn thäng thỉåìng, låïp bao
ph anät ngàn cạch kim loải nãưn våïi mäi trỉåìng àn mn, khi låïp bao ph bë phạ hoải
nhỉ xút hiãûn khe nỉït, läù xäúp hay bë bong trọc thç kim loải nãưn váùn khäng bë àn mn.
Båíi vç lục ny,
càûp ngun täú àn mn gäưm kim loải nãưn åí läù xäúp âọng vai tr l catät,
cn låïp bao ph l anät,
do âọ kim loải nãưn s âỉåüc bo vãû âiãûn họa nhåì sỉû “hy sinh’’
ca låïp bao ph.
- Bao ph catät:
kim loải mả cọ thãú âiãûn cỉûc dỉång hån so våïi kim loải nãưn
trong mäi trỉåìng àn mn v âiãưu kiãûn cho trỉåïc. Trong âiãưu kiãûn thỉåìng,
låïp bao ph
catät bo vãû kim loải nãưn mäüt cạch cå hc,
nghéa l ngàn cạch nọ våïi tạc dủng àn mn
ca mäi trỉåìng. Khi trãn bãư màût cọ cạc vãút xỉåïc hồûc läù xäúp thç trong mäi trỉåìng xám
thỉûc, chäù khuút ca kim loải nãưn tråí thnh anät, cn låïp bao ph lải l catät. Do âọ
,
kim loải nãưn bë àn mn dỉåïi låïp bao ph
. Tuy nhiãn, trong trỉåìng håüp âàûc biãût, khi
133

kim loải bao ph l catät hoảt âäüng v
trong âiãưu kiãûn thêch håüp

kim loải nãưn åí läù xäúp

bë thủ âäüng họa nãn kim loải nãưn váùn âỉåüc bo vã
û.
Tọm lải, cọ thãø nọi låïp mả catät chè cọ hiãûu qu khi låïp mả liãn tủc, khäng bë
bong trọc, läù xäúp, vãút xỉåïc do âọ låïp mả ny êt dng v chè sỉí dủng trong mäi trỉåìng
àn mn nhẻ, kãút håüp mả våïi trang trê.













Hçnh 9
Hçnh 9Hçnh 9
Hçnh 9.1
.1.1
.10:
0:0:
0:
Cå chãú bo vãû catät v anät ca låïp ph kim loải.
a) Låïp ph Zn cọ tạc dủng bo vãû catät thẹp khi mäüt pháưn låïp ph bë bong ra;
b) Låïp ph Sn khäng cọ tạc dủng bo vãû catät nãn thẹp bë àn mn.
Âãø tảo âỉåüc låïp bao ph kim loải, ngỉåìi ta thỉûc hiãûn cạc phỉång phạp cäng
nghãû sau âáy:

- Phỉång phạp nhụng trong kim loải nọng chy (bao ph nọng)
- Phỉång phạp khúch tạn nhiãût
- Phỉång phạp phun kim loải
- Phỉång phạp mả âiãûn



9.4
9.49.4
9.4.

.1
11
1.3. Cạc låïp ph phi kim, vä cå
.3. Cạc låïp ph phi kim, vä cå.3. Cạc låïp ph phi kim, vä cå
.3. Cạc låïp ph phi kim, vä cå


Tảo trãn bãư màût kim loải mäüt låïp múi hay mäüt låïp oxit bãưn våïi àn mn.
a)
a)a)
a) Låïp ph photphat
Låïp ph photphat Låïp ph photphat
Låïp ph photphat


Váût bàòng thẹp hồûc gang âỉåüc nhụng vo dung dëch axit H
3
PO
4

nọng, trong âọ
cho thãm cạc múi Mn
3
(PO
4
)
2
hay Zn
3
(PO
4
)
2
.
Låïp photphat cọ âäü gàõn bạm täút nhỉng kh nàng bo vãû khäng âỉåüc täút. Tuy
nhiãn, nọ l låïp lọt täút cho cạc låïp sån khạc. Cạc läù xäúp trong låïp photphat cọ thãø âỉåüc
láúp kên bàòng mäüt loải sn pháøm dáưu m âàûc biãût âãø tàng âäü bãưn àn mn.

134

b)
b)b)
b) Låïp ph cromat
Låïp ph cromat Låïp ph cromat
Låïp ph cromat


Chụng thỉåìng âỉåüc dng âãø ci tiãún hçnh thỉïc bãn ngoi ca Zn hay låïp mả Zn
trãn thẹp. Kim loải âỉåüc nhụng vo dung dëch axit ca cromat natri.
c)

c)c)
c) Låïp ph oxit
Låïp ph oxit Låïp ph oxit
Låïp ph oxit


Âäü bãưn àn mn ca nhäm v håüp kim ca nhäm tàng khi tàng chiãưu dy ca låïp
oxit thủ âäüng. Âiãưu ny âỉåüc tiãún hnh bàòng cạch cho kim loải phán cỉûc anät trong
dung dëch axit (vê dủ nhỉ axit H
2
SO
4
). Chiãưu dy ca låïp oxit thu âỉåüc theo cạch ny
khong 10µm.
9
99
9.

.4
44
4.

.1
11
1.4. Thy tinh v trạng men
.4. Thy tinh v trạng men.4. Thy tinh v trạng men
.4. Thy tinh v trạng men


- Låïp ph ny gäưm cạc loải thy tinh cọ träün våïi oxit kim loải. Thy tinh v oxit

kim loải âỉåüc trạt lãn bãư màût kim loải åí dảng vỉỵa v sau khi â khä, âem nung chy
trong l, chụng thỉåìng âỉåüc dng ph lãn thẹp nhỉ låïp ph bo vãû.
- Låïp men ph cọ thãø bãưn trong dung dëch axit cng nhỉ kiãưm ty thüc vo
thnh pháưn ca låïp men.
9.4.1.5.
9.4.1.5. 9.4.1.5.
9.4.1.5. Låïp ph hỉỵu cå
Låïp ph hỉỵu cåLåïp ph hỉỵu cå
Låïp ph hỉỵu cå


Sỉû ph hỉỵu cå âỉåüc ỉïng dủng tiãûn låüi nhỉ mäüt cháút lng, ch úu bàòng viãûc quẹt,
cün, phun v xët. Cháút lng bao gäưm dung mäi, nhỉûa cáy v cháút mu.
a)
a)a)
a) Sån
Sån Sån
Sån


Sån l huưn ph ca cạc hảt mu (oxit kim loải hay múi kim loải) trong cháút
kãút dênh hỉỵu cå, ngoi ra cn thãm vo âọ cạc dung mäi v cạc cháút pha long. Cháút
kãút dênh hỉỵu cå tảo nãn trãn bãư màût kim loải cáưn bo vãû mäüt mng ràõn liãn tủc. Mng
ny cọ thãø âỉåüc hçnh thnh bàòng cạch:
- Oxi họa trong khäng khê v polyme họa cạc cháút kãút dênh hỉỵu cå (dáưu thỉûc váût
nhỉ dáưu lanh, nhỉûa täøng håüp nhỉ ankyl)
- Bay håi dung mäi â ha tan cháút kãút dênh hỉỵu cå (bitum, nhỉûa than âạ)
- Polime họa cọ xục tạc (nhỉûa epoxy, nhỉûa polyurethan - thỉåìng kãút håüp våïi
nhỉûa than âạ)
Cọ ráút nhiãưu täø håüp giỉỵa cháút kãút dênh hỉỵu cå, cháút mu v dung mäi. Nhỉỵng täø

håüp âọ phi âỉåüc lỉûa chn cáøn tháûn, khäng phi mi täø håüp giỉỵa cháút kãút dênh v dung
mäi âãưu täút. Thỉåìng ngỉåìi ta sån 3 låïp:
- Låïp lọt: tạc dủng chênh l bạm dênh täút lãn bãư màût v chäúng àn mn;
- Låïp trung gian (hay cn gi l låïp tàng cỉåìng): cọ tạc dủng tàng âäü bãưn v
tàng kh nàng chäúng tháúm ca sån;
- Låïp màût: tảo âäü bọng, tảo mu sàõc v pháưn no cọ tạc dủng chäúng tháúm v
ngàn cn tạc hải ca tia sạng lãn sån.
135

Cạc låïp sån trong chỉìng mỉûc no âọ cng bë tháúm nỉåïc v bë oxi họa. Âãø trạnh
àn mn, ngỉåìi ta cho thãm cháút ỉïc chãú dỉåïi dảng cháút mu v låïp sån lọt (vê dủ nhỉ
Pb
3
O
4
, ZnCrO
4
)
Cọ thãø tiãún hnh sån bàòng nhiãưu cạch, cạc váût nh cọ thãø nhụng, våïi diãûn têch
låïn hån cọ thãø quẹt hồûc làn. Phỉång phạp thỉåìng dng l phun khê nẹn nay â âỉåüc
ci tiãún thnh phun cháút lng dỉåïi ạp sút cao. Sån chuøn vãư váût cáưn sån âỉåüc l nhåì
dng mäüt âiãûn trỉåìng cao thãú giỉỵa sụng phun v váût cáưn sån (50000V). Cọ thãø thu
âỉåüc låïp sån phán bäú âäưng âãưu bàòng cạch sån kãút ta âiãûn tỉì dảng nh tỉång ca sån
trong nỉåïc dỉåïi tạc dủng ca âiãûn trỉåìng, git sån têch âiãûn ám chuøn âäüng âãún váût
cáưn sån l cỉûc dỉång, cn thnh thẹp ca thng chỉïa sån l cỉûc ám.
b)
b) b)
b) Ph cháút do
Ph cháút do Ph cháút do
Ph cháút do

Nhiãưu loải nhỉûa täøng håüp khạ bãưn trong cạc mäi trỉåìng àn mn. Vê dủ nhỉ
polyvinylclorua (PVC) v tetrafloruaetilen (teflon). Teflon l mäüt trong nhỉỵng nhỉûa
bãưn nháút, nọ chëu âỉåüc axit säi, kiãưm säi v táút c cạc dung mäi hỉỵu cå âãún 250
0
C. Låïp
ph ny cọ thãø dng cho cạc cáúu kiãûn thẹp.
- Nhỉûa táúm dy (cåỵ 3 mm tråí lãn) âỉåüc dạn chàût vo thẹp bàòng khê nọng (PVC,
PE).
- Ph cháút do bàòng cạch nhụng vo cháút do nọng chy (PVC).
- Ph bàòng cạch phun bäüt nhỉûa (nylon, PE, PVC, teflon), sau âọ cho nọng chy.
Âãø ci thiãûn tênh cháút ca låïp ph, ngỉåìi ta cn cho thãm vo cạc cháút âäün
nhàòm ci thiãûn cạc tênh cháút cå hc, l hc v họa hc cho låïp ph. Cạc cháút âäün
thỉåìng dng l: SiO
2
, BaSO
4
, CaCO
3
, amiàng, mica, Cạc cháút âäün âãø tảo mu, chäúng
mi mn, chëu nhiãût, cạch âiãûn,
Hiãûn nay, ngỉåìi ta cọ thãø kãút håüp hai hồûc nhiãưu phỉång phạp bao ph bo vãû,
vê dủ dng låïp epoxy ph lãn trãn bãư màût â âỉåüc cromat họa sau khi ph km. Viãûc
kãút håüp c ba phỉång phạp bo vãû trãn mang lải hiãûu qu âäưng thåìi: låïp epoxy chäúng
lải tạc âäüng váût l ca mäi trỉåìng, låïp cromat cọ tạc dủng lm thủ âäüng nãúu cọ mäüt
lỉåüng nh mäi trỉåìng bàòng cạch no âọ thám nháûp qua låïp epoxy, v låïp ph km cọ
tạc dủng bo vãû catät l bãư màût thẹp (phỉång phạp bo vãû bàòng protector).
Bng 9.2
Bng 9.2Bng 9.2

Bng 9.2:
: :
:
Mäüt säú låïp ph hỉỵu cå v mäi trỉåìng sỉí dủng

Loải låïp ph
Loải låïp phLoải låïp ph
Loải låïp ph

Cäng dủng
Cäng dủngCäng dủng
Cäng dủng


Mäi trỉåìng khê quøn thäng thỉåìng
Sån dáưu Nh åí, xe cäü, cáưu, mạy mọc thiãút bë
váût dủng cáưn bo qun
Ankyl Chøn bë cho sån tiãúp l låïp cúi
136

cng âãø bo vãû kim loải
Nhỉûa amino ankyl biãún tênh Låïp cúi cho nhiãưu loải sn pháøm
kim loải
Låïp sån Nitroxenlulo Låïp cúi cho nhiãưu loải sn pháøm
Låïp acrylic Låïp sån cúi cng
Khê quøn biãøn
Låïp acrylic, cao su clorua,
phenol, vinyl, vinyl-ankyl
Cäng trçnh quan trng, cäng trçnh
giạp biãøn.

Urethan Tảo låïp vẹc ni mu sạng âẻp
Ngáûp trong nỉåïc
Phenolic V tu
Vinyl V tu, nọc tu
Cao su clorinat V tu, bãø båi
Urethan Tảo låïp vẹc ni mu sạng âẻp
Håi họa cháút
Epoxy, cao su clorinat, vinyl,
urethan
Thiãút kãú họa cháút
Kãút cáúu ngoi tråìi nàõng
Vinyl Kãút cáúu kim loải
Acrylic Låïp sån tỉû âäüng cúi cng
Silicon ankyl Dn khoan, thiãút bë lc dáưu
Cäng trçnh åí nåi cọ âäü áøm cao
Nhỉûa amino ankyl T lảnh, mạy giàût
Epoxy Âiãưu ha nhiãût âäü
Epoxy cao su clorinatphenolic
xục tạc
Bo qun cạc cäng trçnh giáúy v họa
cháút
Nhiãût âäü cao
Ankyl Âäüng cå chëu tåïi 100
0
C
Nhỉûa aminoankyl biãún tênh Thiãút bë sáúy nhiãût âäü tåïi 100
0
C
Epoxy Âäüng cå, äúng dáùn lm viãûc tåïi 100
0

C

Silicon biãún tênh L sáúy, l nỉåïng tåïi 200
0
C
Silicon L sáúy, l nỉåïng tåïi 290
0
C
Silicon cọ thãm phủ gia nhäm

Chëu nhiãût tåïi 650
0
C



137

9
99
9.

.5
55
5.
. .
. Xư
XưXư
Xư lý m«i
lý m«i lý m«i

lý m«i tr−êng ¨n mßn
tr−êng ¨n mßn tr−êng ¨n mßn
tr−êng ¨n mßn


Mäi trỉåìng cọ vai tr ráút quan trng âäúi våïi quạ trçnh àn mn. Cạc biãûn phạp tạc
âäüng vo mäi trỉåìng nhàòm lm gim täúc âäü àn mn âãưu táûp trung vo 5 âiãøm chênh
sau âáy:
- Hả tháúp nhiãût âäü mäi trỉåìng thç täúc âäü àn mn gim, vç nọi chung khi nhiãût âäü
gim thç täúc âäü cạc phn ỉïng gim. Tuy nhiãn cọ mäüt säú trỉåìng håüp âàûc biãût, khi hả
nhiãût âäü thç täúc âäü àn mn lải tàng. Vê dủ, trong nỉåïc biãøn säi täúc âäü àn mn lải cháûm
hån trong nỉåïc biãøn ngüi. Ngun nhán l khi âun säi, háưu hãút oxi ha tan trong nỉåïc
biãøn bë âáøy ra ngoi nãn täúc âäü àn mn gim.
- Gim täúc âäü chuøn âäüng tỉång âäúi giỉỵa mäi trỉåìng v bãư màût váût liãûu thç täúc
âäü àn mn gim vç xọi mn do dng chy gim âi. Tuy nhiãn âäúi våïi cạc kim loải cọ
thủ âäüng àn mn, sỉû t âng dung dëch lải gáy àn mn.
- Khỉí oxi ha tan trong mäi trỉåìng cọ thãø lm gim àn mn vç oxi l cháút oxi
họa quan trng nháút trong cạc mäi trỉåìng àn mn. Tuy nhiãn oxi cng giụp cho cạc
kim loải thủ âäüng àn mn, khi âọ khỉí oxi lải khäng mang lải hiãûu qu mong mún.
- Khỉí cạc ion thục âáøy quạ trçnh àn mn. Vê dủ trong dung dëch, cạc anion Cl
-

lm cho mng thủ âäüng khọ tảo thnh trãn bãư màût thẹp khäng gè, khi khỉí âi, mng thủ
âäüng dãù hçnh thnh lm gim täúc âäü àn mn thẹp.
- Dng cháút ỉïc chãú àn mn.
9.5.1.
9.5.1. 9.5.1.
9.5.1. Loả
Loả Loả
Loải b cạc cáúu tỉí gáy àn mn

i b cạc cáúu tỉí gáy àn mni b cạc cáúu tỉí gáy àn mn
i b cạc cáúu tỉí gáy àn mn


Pháưn låïn cạc kim loải dng âãø chãú tảo thiãút bë âãưu bãưn trong mäi trỉåìng trung
tênh â loải oxi. Ta cọ thãø trung ha dung dëch mäüt cạch dãù dng nhỉng lải khọ khỉí
oxi. Âäü ha tan ca oxi trong dung dëch nỉåïc phủ thüc vo nhiãût âäü, ạp sút riãng
pháưn ca oxi (P
O2
) v näưng âäü múi ca dung dëch.
Âãø khỉí oxi cọ thãø thỉûc hiãûn theo cạc cạch sau:
9.5.1.1
9.5.1.19.5.1.1
9.5.1.1. Sỉí dủng họa cháút
. Sỉí dủng họa cháút. Sỉí dủng họa cháút
. Sỉí dủng họa cháút


O
2
+ Na
2
SO
3
= 2Na
2
SO
4

O

2
+ N
2
H
4
= 2H
2
O + N
2

ÅÍ nhiãût âäü cao hydrrazin (N
2
H
4
) s bë phán hy thnh amoniac v nitå:
3N
2
H
4
= N
2
+ 4NH
3

Sỉí dủng hydrazin loải trỉì âỉåüc nguy cå tảo thnh múi.
9.5.1.
9.5.1.9.5.1.
9.5.1.2.
2. 2.
2.

Sỉí dủng phỉång phạp váût l
Sỉí dủng phỉång phạp váût lSỉí dủng phỉång phạp váût l
Sỉí dủng phỉång phạp váût l


- Âun nọng dung dëch hồûc nỉåïc.
- Xỉí l chán khäng dung dëch hồûc nỉåïc, cọ thãø gim näưng âäü oxi âãún 0,005
ppm.
138

Nhỉỵng phỉång phạp vỉìa nãu âỉåüc dng âãø loải oxi trong cạc näưi håi. Nhỉ â
nãu åí trãn khäng phi khi no cng cáưn loải b oxi båíi vç cháút oxi ráút cáưn cho thủ âäüng
àn mn. Hån nỉỵa, viãûc loải oxi trong nhiãưu trỉåìng håüp khäng thỉûc hiãûn âỉåüc, nhỉ khi
thiãút bë lm viãûc trãn säng, trong nỉåïc biãøn
9.5.1.3
9.5.1.39.5.1.3
9.5.1.3. Sỉí dủng cạc cháút lm
. Sỉí dủng cạc cháút lm. Sỉí dủng cạc cháút lm
. Sỉí dủng cạc cháút lm cháûm àn mn (cháút ỉïc chãú)
cháûm àn mn (cháút ỉïc chãú) cháûm àn mn (cháút ỉïc chãú)
cháûm àn mn (cháút ỉïc chãú)


Nhỉỵng tạc nhán ỉïc chãú àn mn l nhỉỵng håüp cháút họa hc âỉåüc lm giu trãn
bãư màût kim loải tỉì mäi trỉåìng àn mn. Nhỉỵng tạc nhán ỉïc chãú ny hçnh thnh mäüt låïp
bo vãû âäưng nháút m hoảt âäüng nhỉ váût cn tråí l tênh. Thỉåìng chè mäüt vi låïp mng
âån phán tỉí hồûc êt hån â âãø thay âäøi phn ỉïng âiãûn họa trãn bãư màût lm gim täúc âäü
àn mn. Tạc nhán ỉïc chãú tảo thnh chiãúc ạo bo vãû bàòng phn ỉïng ca dung dëch våïi
quạ trçnh àn mn bãư màût. Mäüt håüp cháút ỉïc chãú d nh â lm cháûm àn mn hồûc lm

gim täúc âäü àn mn.
Trong ba quạ trçnh xy ra khi àn mn kim loải l: quạ trçnh anät, quạ trçnh catät
v quạ trçnh dáùn âiãûn, viãûc dng cháút ỉïc chãú àn mn tạc dủng vo cạc quạ trçnh ny âãø
kçm chãú chụng. Khi bë kiãưm chãú, âäü phán cỉûc tàng lãn, âỉåìng cong phán cỉûc tråí nãn
däúc hån, do âọ täúc âäü àn mn gim âi.
Tạc dủng kçm hm täúc âäü àn mn ca cháút ỉïc chãú cọ thãø do cạc ngun nhán
sau:
- Do cạc cháút oxi họa âỉåüc âỉa vo lm âáøy nhanh quạ trçnh oxi họa kim loải,
giụp cho thủ âäüng xy ra såïm hån.
- Do tảo thnh cạc håüp cháút khäng tan, kãút ta lãn bãư màût kim loải báút kãø l catät
hay anät. Vê dủ:
2CrO
4
2-
+ 10H
+
+ 6e → Cr
2
O
3
↓ + 5H
2
O
- Do háúp phủ thnh mäüt låïp âån phán tỉí trãn bãư màût kim loải.
- Phn ỉïng våïi dung dëch lm máút âi ngun nhán gáy àn mn.
Cå chãú tạc dủng ca cháút ỉïc chãú xy ra phỉïc tảp nãn viãûc lỉûa chn sỉí dủng cháút
ỉïc chãú pháưn nhiãưu dỉûa vo kinh nghiãûm.
Âãø âạnh giạ tênh hiãûu qu ca cháút ỉïc chãú, ngỉåìi ta âỉa ra khại niãûm “hãû säú tạc
dủng bo vãû” Z:
(9.4)

P
0
, P
uc
l täúc âäü àn mn khäúi lỉåüng kim loải trong dung dëch khäng cọ v cọ
cháút ỉïc chãú.
9.5.1.4.
9.5.1.4.9.5.1.4.
9.5.1.4. ỈÏng dủng ca cháút ỉïc chãú
ỈÏng dủng ca cháút ỉïc chãú ỈÏng dủng ca cháút ỉïc chãú
ỈÏng dủng ca cháút ỉïc chãú


Cọ nhiãưu loải cháút ỉïc chãú, mäüt säú nhỉ: sunfit, hrazin, kiãøm soạt oxi ha tan;
mäüt säú cháút ỉïc chãú l cạc ion oxi họa nhỉ múi Fe
3+
, NO
2
-
cọ tạc dủng lm thủ âäüng
Z =
%100.
0
0
P
PP
uc
−

139

nhổợng hồỹp kim; vaỡ mọỹt sọỳ chỏỳt ổùc chóỳ khaùc nhổ canxi tng cổồỡng õỷc tờnh baớo vóỷ lồùp
bóử mỷt bồới sổỷ õióửu chốnh chố sọỳ baợo hoỡa; hay ngay caớ nhổợng bazồ yóỳu nhổ NH
3
vaỡ mọỹt
sọỳ hồỹp chỏỳt amin hoaỷt õọỹng nhổ chỏỳt ổùc chóỳ bũng caùch trung hoỡa hồi axit vaỡ do õoù laỡm
giaớm quaù trỗnh n moỡn.
Baớng
Baớng Baớng
Baớng 9.3
9.39.3
9.3:
::
:
Mọỹt sọỳ chỏỳt ổùc chóỳ thổồỡng duỡng

Mọi trổồỡng
Mọi trổồỡng Mọi trổồỡng
Mọi trổồỡng
n moỡn
n moỡnn moỡn
n moỡn


Kim loaỷi cỏửn baớo vóỷ
Kim loaỷi cỏửn baớo vóỷKim loaỷi cỏửn baớo vóỷ
Kim loaỷi cỏửn baớo vóỷ

Chỏỳt ổùc chóỳ n moỡn

Chỏỳt ổùc chóỳ n moỡnChỏỳt ổùc chóỳ n moỡn
Chỏỳt ổùc chóỳ n moỡn

Lổồỹng d
Lổồỹng dLổồỹng d
Lổồỹng duỡng
uỡnguỡng
uỡng




Nổồùc n

Nổồùc n
Theùp, gang
Fe, Cu, Zn
Hồỹp kim Zn, Cu, Al
Ca(HCO
3
)
2

Na
2
CrO
4

Ca(OH)
2

Na
2
SiO
3
10 ppm
0,1%
õóứ pH = 8
10 - 20 ppm

Nọửi hồi Theùp, gang, Zn, Cu Ca(HCO
3
)
2
10 ppm
Nổồùc bióứn Fe
Zn
Tỏỳt caớ caùc kim loaỷi
NaNO
2

Na
2
SiO
3

Ca(HCO
3
)
2

0,5%
10 ppm
10 - 20 ppm


Axit HCl

Fe
Etylanilin (C
6
H
5
NHC
2
H
5
)

Mercaptobenzothiazol
(HSCH
2
C
7
H
5
NS)
0,5%
1%
Axit H
2

SO
4
Fe vaỡ theùp Phenylacrydin 0,5%
Axit H
3
PO
4

õỷc
Fe vaỡ theùp Thioure (H
2
NCHNH
2
)
Nal
1%
200 ppm
Axit HNO
3
Fe vaỡ theùp Thioure (H
2
NCHNH
2
) 0,7%

Khờ quyóứn
kờn

Fe
Xiclohexylamin cacbonat

(C
6
H
11
NH
2
CO
3
)
Dixiclohexylamin nitrit
(C
6
H
11
)
2
NHNO
2

32 g/m
3

32 g/m
3


Taùc nhỏn ổùc chóỳ trong nổồùc uọỳng bở haỷn chóỳ bồới õọỹc haỷi vaỡ kinh phờ. Bồới vỗ chố
hồỹp chỏỳt hoùa hoỹc khọng coù õọỹc tọỳ mồùi õổồỹc pheùp sổớ duỷng vaỡ noù laỡ mọỹt hóỷ thọỳng khọng
õổồỹc lổu haỡnh laỷi. Sổỷ n moỡn trong hồi nổồùc laỡ do CO
2

hoỡa tan. Bazồ yóỳu bao gọửm
chuọựi daỡi amin beùo laỡm trung hoỡa axit. Sổỷ tỏỷp trung CrO
4
2-
cao õổồỹc sổớ duỷng trong hóỷ
thọỳng Cl
-
vaỡ NO
3
-
theo tố lóỷ % ngn caớn sổỷ n moỡn cuớa nổồùc bióứn. Sổỷ n moỡn trong vióỷc
saớn xuỏỳt vaỡ tinh chóỳ dỏửu coù thóứ nhỏỷn õổồỹc tổỡ nổồùc chióỳt suỏỳt n moỡn coù chổùa H
2
S, CO
2

vaỡ caùc axit hổợu cồ.
140

Nhỉỵng cháút ỉïc chãú trong hãû thäúng nỉåïc mạt cọ tạc dủng:
- Gim ä nhiãùm nỉåïc båíi kim loải.
- Gim täúc âäü àn mn v nhåì âọ kẹo di tøi th ca hãû thäúng âỉåìng xe âiãûn
ngáưm v cạc bçnh chỉïa khạc.
- Gim sỉû hỉ hải ca näưi håi v trang thiãút bë trong mạy phạt âiãûn håi nỉåïc.
Trong hãû thäúng lm lảnh nỉåïc, hiãûu qu vãư cạc thäng säú nỉåïc nhỉ: pH, sỉû kãút
ta ca ion Cl
-
, máût âäü sàõt v cạc cháút ràõn lå lỉíng cáưn phi âỉåüc xem xẹt.

9.5.1.5
9.5.1.59.5.1.5
9.5.1.5. Chỉïc nàng cå bn ca cháút ỉïc chãú
. Chỉïc nàng cå bn ca cháút ỉïc chãú. Chỉïc nàng cå bn ca cháút ỉïc chãú
. Chỉïc nàng cå bn ca cháút ỉïc chãú


Sỉû ỉïc chãú vãư mạy mọc ráút phỉïc tảp v âa dảng phủ thüc vo cháút ỉïc chãú. Mäüt
anion vä cå nhỉ CrO
4
2-
hay NO
3
-
hçnh thnh mäüt håüp cháút liãn kãút ion trãn bãư màût cọ
tạc dủng cn tråí phn ỉïng àn mn. Chụng tỉû hçnh thnh nhỉỵng låïp mng mng trãn bãư
màût tàng cỉåìng sỉû khạng cỉû ca låïp mng thủ âäüng näüi tải.
Cạc tạc nhán ỉïc chãú cọ kh nàng kçm hm quạ trçnh anät ha tan kim loải hồûc
kçm hm quạ trçnh catät gii phọng H
2
, hồûc kçm hm âäưng thåìi hai quạ trçnh anät v
catät ty thüc vo bn cháút ca cháút ỉïc chãú. Cọ thãø phán loải gäưm cọ cháút ỉïc chãú vä
cå v cháút ỉïc chãú hỉỵu cå.
- Tạc nhán ỉïc chãú vä cå:
Anion NO
2
-
âỉåüc biãút nhỉ mäüt tạc nhán ỉïc chãú anät, CrO
4

2-
nh hỉåíng âãún c
hai phn ỉïng anät v catät cho nhiãưu håüp kim. Hçnh 2.2 chè ra sỉû nh hỉåíng ca tạc
nhán ỉïc chãú NO
2
-
, CrO
4
2-
âãún quạ trçnh àn mn.



















Hçnh

Hçnh Hçnh
Hçnh 9.3
9.39.3
9.3.

.
nh hỉåíng ca nhỉỵng cháút ỉïc chãú ®Õn âỉåìng cong phán cỉûc Galvanic.