Vật liệu kỹ thuật - Chương 3 ppt

CHỈÅNG 3 : ÀN MN V BO VÃÛ VÁÛT LIÃÛU
3.1.KHẠI NIÃÛM VÃƯ ÀN MN KIM LOẢI :
Trong quạ trçnh sỉí dủng, cáúu trục v tênh cháút ca váût liãûu bë biãún âäøi theo thåìi gian
lm cho váût liãûu bë thoại hoạ âi. Âäúi våïi váût liãûu kim loải ngun nhán thoại hoạ ch
úu l do hiãûn tỉåüng àn mn. Do vë trê quan trng ca váût liãûu kim loải trong nãưn kinh tãú
nãn váún âãư bo vãû kim loải chäúng sỉû phạ hu do àn mn ln âỉåüc quan tám k lỉåỵng.
Ngỉåìi ta ỉåïc tênh tiãu hao cho àn mn v bo vãû kim loải åí cạc nỉåïc cäng nghiãûp
phạt triãøn chiãúm cåỵ 4,20% GDP. Täøn hao kim loải do àn mn ráút låïn, cỉï cọ nàm nh
mạy luûn kim thç cọ mäüt nh mạy sn xút kim loải âãø b cho täøn hao âọ. Chi phê cho
váún âãư àn mn v bo vãû kim loải åí Phạp l 88 t fràng (1982), åí M l 70 t USD
(1975), åí Anh l 5 t bng (1980)
Àn mn kim loải l sỉû phạ hu chụng do tạc dủng âiãûn hoạ hay hoạ hc ca mäi
trỉåìng xung quanh. Quạ trçnh àn mn kim loải chia ra hai loải :
- Àn mn hoạ hc (àn mn khä) : l quạ trênh àn mn xy ra khi kim loải tạc dủng
våïi dung dëch khäng âiãûn ly v khê khä.
- Àn mn âiãûn hoạ : l sỉû àn mn kim loải trong mäi trỉåìng cháút âiãûn gii, trong âọ
sỉû ion hoạ ca ngun tỉí kim loải, sỉû khỉí ca cháút äxy hoạ khäng phi xy ra chè trong
mäüt phn ỉïng trỉûc tiãúp. Âáy l dảng àn mn phäø biãún nháút trong kim loải.
3.1.1.Täúc âäü àn mn :
Âãø xạc âënh täúc âäü àn mn kim loải ta sỉí dủng hai cạch sau :
a-Täøn tháút trng lỉåüng (P
TL
) : l trng lỉåüng kim loải täøn tháút trãn mäüt âån vë bãư màût,
trong mäüt âån vë thåìi gian.
P
TL
=
1 2
.
m m
S t

−
mg/dm
2
.ngy. (3.1)
Trong âọ : - m
1
, m
2
: l trng lỉåüng máùu kim loải trỉåïc v sau khi bë àn mn, mg
-S : diãûn têch bãư màût kim loải, dm
2
-t : thåìi gian, ngy.
b-Âäü thám nháûp P
TN
: tênh theo chiãưu sáu kim loải bë àn mn trong mäüt nàm.
P
TN
=
.0,0365
TL
P
ρ
mm/nàm (3.2)
Trong âọ : -ρ : l trng lỉåüng riãng ca kim loải, G/cm
3
Ngoi ra täúc âäü àn mn cọ thãø âỉåüc âo bàòng máût âäü dng âiãûn àn mn I hồûc thãø
têch khê hydrä thoạt ra.
3.1.2.Âiãûn thãú âiãûn cỉûc :
Khi kim loải tiãúp xục våïi cháút âiãûn ly thç tải bãư màût tiãúp xục s xy ra sỉû tạc dủng
giỉỵa cháút âiãûn ly v kim loải. Tải vng phán chia giỉỵa hai pha (kim loải - dung dëch âiãûn

ly) xút hiãûn låïp âiãûn têch kẹp cọ âiãûn thãú nháút âënh gi l âiãûn thãú âiãûn cỉûc.
Vê dủ : nhụng Cu vo dung dëch sunphat âäưng, giỉỵa âäưng v dung dëch cọ cán bàòng
sau :


72
äxy hoạ
Me
⇔
Me
n+
+ ne
khỉí
Khi cọ quạ trçnh cán bàòng giỉỵa âiãûn cỉûc v dung dëch cọ âiãûn thãú âiãûn cỉûc cán bàòng
E tênh theo hãû thỉïc Nernst :
E = E
O
+
RT
nF
ln a (3.3)
Trong âọ : -R : hàòng säú khê, R = 8.31441J/mol.
O
K
-T : nhiãût âäü tuût âäúi,
O
K
-F : hàòng säú Farâáy, F = 96 500 C/mol
-a :hoảt âäü ca ion Me
n+

trong cháút âiãûn gii
-E
O
: âiãûn thãú âiãûn cỉûc tiãu chøn ca kim loải ỉïng våïi dung dëch cọ hoảt âäü
a = 1
Trong thỉûc tãú ta khäng thãø âo trỉûc tiãúp giạ trë tuût âäúi âiãûn thãú âiãûn cỉûc cán bàòng
(thûn nghëch) giỉỵa kim loải v dung dëch chỉïa múi ca chụng. Ta thỉåìng tiãún hnh âo
âiãûn thãú âiãûn cỉûc bàòng pin âiãûn hoạ gäưm hai nỉía pin : mäüt nỉía pin l âiãûn cỉûc kim loải
nghiãn cỉïu, nỉía kia l âiãûn cỉûc so sạnh.
Âiãûn thãú tiãu chøn cán bàòng åí 25
o
C ca mäüt säú phn ỉïng phán cỉûc
Phn ỉïng Âiãûn thãú tiãu chøn cán bàòng so våïi âiãûn
cỉûc hrä E
0
, V
Au
3+
+ 3e
↔
Au
O
2
+ 4H
+
+ 4e
↔
2H
2
O

Ag
+
+ e
↔
Ag
O
2
+ 2H
2
O + 4e
↔
4OH
-
Cu
2+
+ 2e
↔
Cu
2H
+
+ 2e
↔
H
2
Pb
2+
+ 2e
↔
Pb
Sn

2+
+ 2e
↔
Sn
Fe
2+
+ 2e
↔
Fe
Cr
3+
+ 3e
↔
Cr
Zn
2+
+ 2e
↔
Zn
Al
3+
+ 3e
↔
Al
Mg
2+
+ 2e
↔
Mg
Na

+
+ e
↔
Na
1.50
1.23
0.80
0.40
0.34
0.00
-0.13
-0.40
-0.44
-0.74
-0.76
-1.67
-2.37
-2.71
Säú liãûu bng trãn cho phẹp âạnh giạ chiãưu hỉåïng lm viãûc ca pin âiãûn hoạ. Vê dủ :
cọ mäüt pin âiãûn họa gäưm hai nỉía pin, nỉía pin thỉï nháút gäưm âiãûn cỉûc sàõt nhụng trong
dung dëch chỉïa ion Fe
2+
cọ hoảt âäü a
Fe2+
= 1, nỉía pin thỉï hai l âiãûn cỉûc bàòng âäưng
nhụng trong dung dëch chỉïa Cu
2+
cọ hoảt âäü a
Cu2+
= 1. Sỉïc âiãûn âäüng ca pin âọ s l :

E
o
= E
o (Cu2+/Cu)
- E
o (Fe2+/Fe)
= 0.34 - (-0.44) = 0.78V

73
Näúi hai nỉía pin âọ thç s cọ mäüt dng âiãûn âi qua pin, âiãûn tỉí s âi tỉì âiãûn cỉûc sàõt
sanmg âiãûn cỉûc âäưng, nghéa l âi tỉì âiãûn cỉûc cọ âiãûn thãú tháúp hån (anät) âãún âiãûn cỉûc cọ
âiãûn thãú cao hån (catät). Lục ny trãn âiãûn cỉûc sàõt s cọ phn ỉïng anät :
Fe
→
Fe
2+
+ 2e
Sàõt s bë ho tan, cn trãn âiãûn cỉûc âäưng s cọ phn ỉïng catät :
Cu
2+
+ 2e
→
Cu
Do váûy trãn cỉûc âäưng s cọ kãút ta thãm mäüt låïp âäưng.
Tỉång tỉû nhỉ trãn ta cọ thãø âoạn trỉåïc ràòng táút c cạc kim loải våïi âiãûn thãú âiãûn cỉûc tiãu
chøn tháúp hån ca âiãûn cỉûc hrä s bë àn mn trong axit khäng chỉïa ä xy, âäưng thåìi
cọ sỉû thoạt khê hrä :
2Me
→
2Me

n+
+ 2ne
2nH
+
+ 2ne
→
nH
2
Phn ỉïng ny cọ âiãûn thãú âiãûn cỉûc tiãu chøn l 1,23V, låïn hån âiãûn thãú âiãûn cỉûc
tiãu chøn +0,34V ca phn ỉïng Cu
→
Cu
2+
+ 2e, âäưng s bë àn mn.
Tuy nhiãn hoảt âäü cạc ion trong dung dëch thỉåìng khạc 1 nãn mún biãút kim loải
cọ bë àn mn hay khäng ta phi tênh âiãûn thãú cán bàòng ca kim loải theo phỉåìng trçnh
Nernst sau âọ so sạnh våïi âiãûn thãú cán bàòng ca phn ỉïng khỉí phán cỉûc catät.
3.2.CẠC DẢNG ÀN MN KIM LOẢI :
3.2.1.Àn mn hoạ hc :
Dảng àn mn ny xy ra do tạc dủng hoạ hc ca kim loải våïi mäi trỉåìng lm viãûc
ca chụng v âỉåüc chia lm hai loải :
a-Àn mn trong dung dëch khäng âiãûn ly :
Âa säú cạc cháút hỉỵu cå khäng l cháút âiãûn ly, do váûy chụng khäng dáùn âiãûn nãn
khäng xy ra àn mn âiãûn hoạ. Vê dủ : thẹp cạc bon lm viãûc trong cạc dung mäi hỉỵu
cå, cạc nhiãn liãûu lng hçnh thnh tỉì cạc loải cạc bua hydrä khäng dáùn âiãûn. Nãúu cọ
chỉïa nỉåïc s xy ra àn mn âiãûn họa.
b-Àn mn khê :
L quạ trçnh àn mn hoạ hc xy ra trong khê khä åí nhiãût âäü cao. Vê dủ : sỉû ä xy
hoạ cạc chi tiãút trong l nung, âäüng cå âäút trong, âäüng cå phn lỉûc
Quạ trçnh àn mn khê xy ra do tạc âäûng âäưng thåìi ca nhiãût âäü cao v cạc khê àn

mn (xám thỉûc) nhỉ : O
2
, SO
2,
Cl
2
vo kim loải. Täúc âäü àn mn khê phủ thüc vo tênh
cháút kim loải v håüp kim, tênh cháút ca mäi trỉåìng khê åí nhiãût âäü cao v tênh cháút ca
cạc sn pháøm àn mn.
Quạ trçnh äxy hoạ l âiãøn hçnh nháút ca àn mn khê v âỉåüc biãøu diãùn båíi phỉång
trçnh sau âáy :
mMe (r) +
4
mn
O
2
(k) = Me
m
O
mn/2
(r) (3.4)
Âãø âạnh giạ kh nàng lm viãûc ca kim loải åí nhiãût âäü cao ta càn cỉï vo hai âàûc
trỉng sau âáy :
- Bãưn nhiãût : kh nàng kim loải cọ âäü bãưn cå hc åí nhiãût âäü cao.
- Chëu nhiãût : kh nàng kim loải bãưn àn mn khê åí nhiãût âäü cao.
3.2.2.àn mn âiãûn họa

74
1-Khaùi nióỷm :
Khi nghión cổùu quaù trỗnh laỡm vióỷc cuớa pin Cu-Zn trong dung dởch õióỷn lyù ta thỏỳy

rũng Zn bở moỡn dỏửn do hióỷn tổồỹng hoaỡ tan. Trong pin naỡy keợm õoùng vai troỡ anọt vaỡ phaớn
ổùng õióỷn hoaù trón anọt nhổ sau :
Zn -2e = Zn
2+
Trong vỏỷt lióỷu kim loaỷi coù cỏỳu taỷo bồới hai hay nhióửu pha do vỏỷy giổợa caùc pha naỡy
xaớy caùc quaù trỗnh anọt vaỡ catọt laỡm cho kim loaỷi bở phaù huyớ. Trón bóử mỷt kim loaỷi hỗnh
thaỡnh rỏỳt nhióửu anọt vaỡ catọt, do vỏỷy hỗnh thaỡnh mọỹt hóỷ thọỳng rỏỳt nhióửu cổỷc. Tọỳc õọỹ n
moỡn õióỷn hoùa laỡ tọứng tọỳc õọỹ n moỡn cuớa nhióửu pin cuỷc bọỹ vaỡ phuỷ thuọỹc vaỡo õióỷn thóỳ
õióỷn cổỷc. n moỡn õióỷn hoùa cuớa kim loaỷi gọửm ba quaù trỗnh cồ baớn : quaù trỗnh anọt, quaù
trỗnh catọt vaỡ quaù trỗnh dỏựn õióỷn.
Quaù trỗnh anọt laỡ quaù trỗnh ọxy hoaù õióỷn hoaù, trong õoù kim loaỷi chuyóứn vaỡo dung
dởch dổồùi daỷng ion vaỡ giaới phoùng õióỷn tổớ, kim loaỷi bở n moỡn theo phaớn ổùng :
Me

Me
n+
+ ne
Quaù trỗnh catọt laỡ quaù trỗnh khổớ õióỷn hoaù, trong õoù caùc chỏỳt oxy hoaù (Ox) nhỏỷn õióỷn
tổớ do kim loaỷi bở n moỡn giaới phoùng :
Ox + ne

Red Red laỡ daỷng chỏỳt khổớ (Ox.ne)
Ox laỡ daỷng chỏỳt ọxy hoaù, thổồỡng laỡ H
+
hay O
2
thỗ quaù trỗnh catọt seợ laỡ :
H
+
+ e

H
hp
H
hp
+ H
hp


H
2
(H
hp
laỡ hydrọ hỏỳp phuỷ), trong trổồỡng hồỹp nay goỹi laỡ sổỷ n moỡn vồùi chỏỳt khổớ phỏn
cổỷc hydrọ.
Nóỳu Ox laỡ O
2
thỗ :
- Vồùi mọi trổồỡng axit quaù trỗnh catọt seợ laỡ :
O
2
+ 4H
-
+4ne

2H
2
O
- Vồùi mọi trổồỡng trung tờnh hay bazồ quaù trỗnh catọt seợ laỡ :
O

2
+ 2H
2
O +4e

4OH
2-Caùc daỷng n moỡn õióỷn hoaù :
n moỡn õióỷn hoaù laỡ daỷng n moỡn phọứ bióỳn hồn caớ vaỡ phaù huyớ kim loaỷi nhióửu nhỏỳt.
Caùc daỷng n moỡn õióỷn hoùa õổồỹc chia ra nhổ sau : n moỡn õóửu (1), n moỡn galvanic hay
n moỡn tióỳp xuùc (2), n moỡn do chónh lóỷch khờ (3), n moỡn lọự (4), n moỡn tinh giồùi (5),
n moỡn nổùt do ổùng lổỷc (6), n moỡn moới (7), n moỡn lổỷa choỹn hay sổỷ phỏn raợ hồỹp kim
(8), n moỡn maỡi moỡn (9). Sau õỏy ta seợ khaớo saùt kyợ lổồợng tổỡng daỷng n moỡn cuỷ thóứ.
a-n moỡn õóửu :
Xaớy ra trong õióửu kióỷn kim loaỷi õọửng nhỏỳt, mọi trổồỡng, nhióỷt õọỹ vaỡ sổỷ phỏn bọỳ ổùng
lổỷc laỡ õọửng õóửu, tọỳc õọỹ n moỡn laỡ nhổ nhau trón toaỡn bọỹ bóử mỷt kim loaỷi. ồn vở õo n
moỡn thọng duỷng laỡ cm/nm. Ngoaỡi ra coỡn duỡng caùc õồn vở g/cm
2
.ngaỡy, mg/dm
2
.ngaỡy,
mA/cm
2
.
b-n moỡn tióỳp xuùc (nmoỡn Galvanic) :
Daỷng n moỡn naỡy xaớy ra khi caùc kim loaỷi hay hồỹp kim khaùc nhau õổồỹc sổớ duỷng
trong cuỡng mọỹt cồ cỏỳu vaỡ coù phỏửn dióỷn tờch tióỳp xuùc vồùi nhau (tióỳp dióỷn), trong cuỡng mọỹt

75
mọi trổồỡng n moỡn. Do taỷo ra caùc pin ngừn maỷch nón gỏy ra n moỡn maỷnh, kim loaỷi coù
õióỷn thóỳ ỏm hồn seợ bở n moỡn.

c-n moỡn do sổỷ chónh lóỷch khờ (n moỡn khe) :

76
Hỗnh 3.2-n moỡn ọỳng theùp khọng rố coù õọỹ daỡy 4,5mm
Hỗnh 3.1 -Phỏn loaỷi caùc daỷng n moỡn õióỷn hoaù
Dảng àn mn ny xy ra cọ thãø do mäi trỉåìng khäng âäưng nháút, chàóng hản sỉû khạc
nhau củc bäü vãư thäng khê ho tan (äxy). Lục ny hçnh thnh mäüt pin chãnh lãûch khê v
gáy ra àn mn.
a)Àn mn khe trãn màût bêch thẹp khäng rè 10Cr18Ni9
b)Àn mn khe dỉåïi vng âãûm pêt täng thẹp khäng rè trong nỉåïc biãøn
c)Àn mn âỉåìng måïm nỉåïc
d)Àn mn do làõng âng
d-Àn mn läù :
Âáy l dảng xám thỉûc củc bäü tảo nãn cạc läù, âäü sáu cạc läù cọ thãø låïn hån âỉåìng
kênh läù. Hiãûn tỉåüng ny xy ra do cọ cạc läù nh trong låïp ph bo vãû chäúng àn mn âãưu
(cạc låïp men, låïp ph hỉỵu cå, mng äxyt ). Cạc läù phạt triãøn tỉì bãư màût vo bãn trong
theo hỉåïng gáưn nhỉ thàóng gọc.
n mn tinh giåïi :
Dảng àn mn ny liãn quan âãún sỉû cọ màût ca cạc pha dë thãø åí biãn giåïi hảt trong
håüp kim. Loải àn mn ny thỉåìng gàûp nháút åí thẹp khäng rè, vê dủ Cr18Ni10.

77
Hçnh 3.3- Cạc dảng àn mn khe
a) b)
c)
d)
f-n moỡn nổùt do ổùng lổỷc :
Caùc kóỳt cỏỳu kim loaỷi laỡm vióỷc trong mọi trổồỡng n moỡn, dổồùi taùc duỷng cuớa lổỷc keùo
seợ gỏy ra nổùt, raỷn vaỡ gaợy. Daỷng n moỡn naỡy gỏy tọứn thỏỳt kim loaỷi rỏỳt nhoớ, nhổng khoù
nhỗn thỏỳy nón rỏỳt nguy hióứm.

g-n moỡn moới :
Laỡ hióỷn tổồỹng n moỡn xaớy ra trong caùc kóỳt cỏỳu kim loaỷi laỡm vióỷc dổồùi taới troỹng thay
õọứi coù chu kyỡ. Do taùc duỷng n moỡn taỷo õióửu kióỷn cho caùc vóỳt nổùt moới õỏửu tión dóự xuỏỳt
hióỷn hồn.
h-n moỡn lổỷa choỹn (sổỷ phỏn raợ hồỹp kim) :

78
Hỗnh 3.4-Caùc daỷng n moỡn lọự
Hỗnh 3.5 -n moỡn lọự cuớa theùp thuỷ õọỹng trong ion Cl
-

Daỷng n moỡn naỡy xaớy ra trong caùc õióửu kióỷn nhỏỳt õởnh õọỳi vồùi caùc hồỹp kim laỡ dung
dởch rừn, trong õoù kim loaỷi hoaỡ tan coù õióỷn thóỳ n moỡn ỏm hồn nhióửu so vồùi kim loaỷi
nóửn.

79
Hỗnh 3.6-n moỡn tinh giồùi cuớa theùp khọng rố
Hỗnh 3.7 -n moỡn nổùt ồớ bión giồùi haỷt theùp khọng rố

a)Do tọửn taỷi caùc maỷch hoaỷt tờnh
b)Do caùc maỷch hoaỷt tờnh loaỷi maỡng vồợ
i-n moỡn maỡi moỡn :
Sổỷ maỡi moỡn cuớa kim loaỷi thuỷ õọỹng trong mọi trổồỡng n moỡn coù thóứ laỡm mỏỳt lồùp baớo
vóỷ vaỡ hióỷn tổồỹng naỡy goỹi laỡ n moỡn maỡi moỡn.
3.3.BAO V KIM LOAI CHNG N MOèN
3.3.1.Baớo vóỷ kim loaỷi chọỳng n moỡn hoùa hoỹc :
1-Sổớ duỷng caùc hồỹp kim chởu noùng
Duỡng caùc nguyón tọỳ hồỹp kim thờch hồỹp (thổồỡng laỡ caùc nguyón tọỳ coù maỡng ọxyt sờt
chỷt, nhióỷt õọỹ noùng chaớy cao ) vồùi thaỡnh phỏửn xaùc õởnh pha thóm vaỡo kim loaỷi nóửn õóứ
nỏng cao khaớ nng chọỳng n moỡn khờ.

80
a) b)
Hỗnh 3.8-n moỡn do ổùng lổỷc
Hỗnh 3.9- n moỡn lổỷa choỹn (sổỷ phỏn raợ hồỹp kim)
a)n moỡn cuỷc bọỹ do chaớy rọỳi cuớa chỏỳt loớng trong ọỳng ngổng
b)n moỡn maỡi moỡn do sổỷ suới boỹt ồớ nổồùc laỡm laỷnh trong xylanh
2-Sổớ duỷng caùc lồùp phuớ baớo vóỷ :
Sổớ duỷng caùc lồùp phuớ baớo vóỷ bũng kim loaỷi (Al, Si, Cr ), caùc lồùp phuớ phi kim loaỷi
(caùc lồùp men chởu nhióỷt).
3-Xổớ lyù mọi trổồỡng :
Bũng caùch taỷo ra xung quanh chi tióỳt mọi trổồỡng coù tờnh chỏỳt baớo vóỷ trón nguyón từc :
taỷo ra mọi trổồỡng coù khaớ nng loaỷi trổỡ caùc hióỷn tổồỹng n moỡn, coù nghộa laỡ thóỳ õúng
nhióỷt, õúng aùp cuớa kim loaỷi trong mọi trổồỡng naỡy laỡ dổồng.
3.3.2.Baớo vóỷ kim loaỷi chọỳng n moỡn õióỷn hoaù :
1-Xổớ lyù mọi trổồỡng :
Tỗm moỹi bióỷn phaùp õóứ loaỷi boớ cỏỳu tổớ n moỡn ra khoới mọi trổồỡng laỡm vióỷc cuớa chi
tióỳt. Hỏửu hóỳt caùc kim loaỷi õóửu bóửn trong mọi trổồỡng trung tờnh õaợ loaỷỹi boớ ọxy.
a-Chọỳng n moỡn trong nổồùc :
xy hoaỡ tan trong nổồùc gỏy n moỡn õaùng kóứ cho kim loaỷi. Do vỏỷy phaới tỗm moỹi
caùch khổớ ọxy trong caùc dung dởch. ọỹ hoaỡ tan cuớa ọxy phuỷ thuọỹc vaỡo nhióỷt õọỹ, aùp suỏỳt
rióng phỏửn cuớa ọxy vaỡ nọửng õọỹ muọỳi cuớa dung dởch. Loaỷi trổỡ ọxy bũng caùch :
- Sổớ duỷng caùc phaớn ổùng hoaù hoỹc :
O
2
+ Na
2
SO
3

2Na
2
SO
4
O
2
+ N
2
H
4


2H
2
O + N
2
nhióỷt õọỹ cao duỡng hyõrazin õóứ loaỷi trổỡ nguy cồ taỷo thaỡnh muọỳi trong dung dởch,
theo phaớn ổùng sau :
3N
2
H
4


N
2
+ 4NH
3
- Sổớ duỷng caùc phổồng phaùp vỏỷt lyù :

-un noùng dung dởch hoỷc nổồùc õóứ ọxy thoaùt ra.
-Xổớ lyù chỏn khọng, dung dởch hoỷc nổồùc, coù thóứ giaớm nọửng õọỹ ọxy õóỳn rỏỳt thỏỳp.
b-Chọỳng n moỡn trong khờ quyóứn :

81
Hỗnh 3.10- n moỡn - maỡi moỡn
a)
b)
Trong khäng gian kên nãúu âäü áøm tỉång âäúi nh hån 50% s chäúng âỉåüc àn mn. Ta
sỉí dủng cạc cháút hụt áøm (silicagen), dng cháút ỉïc chãú bay håi, tảo mng trãn bãư màût kim
loải s chäúng âỉåüc àn mn täút.
2-Bo vãû kim loải bàòng cạc cháút lm cháûm àn mn (cháút ỉïc chãú)
Cháút ỉïc chãú àn mn l cạc håüp cháút khi âỉåüc pha thãm vo mäi trỉåìng àn mn våïi
lỉåüng ráút nh nhỉng tạc dủng lm cháûm r rãût täúc âäü àn mn. Tạc dủng kçm hm täúc âäü
àn mn ca cháút ỉïc chãú cọ thãø l :
- Tảo thnh cạc håüp cháút khäng tan kãút ta trãn bãư màût kim loải :
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.
Cọ hai loải cháút ỉïc chãú àn mn :
- ỈÏc chãú thủ âäüng : lm cho kim loải tråí vãư trảng thại thủ âäüng hoạ v khäng bë àn
mn.
- ỈÏc chãú khäng thủ âäüng : háúp phủ lãn bãư màût màût kim loải lm cháûm täúc âäü àn
mn.
Âãø âạnh giạ hiãûu qu ca cháút lm cháûm àn mn ta dng khại niãûm "hãû säú tạc dủng
bo vãû Z" :
Z =
O LC
O
P p
P
−
. 100% (3.5)
P
O
v P
LC
l täøn tháút trng lỉåüng kim loải trong dung dëch khäng cọ v cọ cháút lm
cháûm àn mn.
3.3.3.Bo vãû âiãûn hoạ
Âãø bo vãû âiãûn hoạ ta phi thay âäøi âiãûn thãú âiãûn cỉûc ca kim loải âãún khu vỉûc bãưn
àn mn hồûc khu vỉûc thủ âäüng ca âäư thë Pourbaix. Phỉång phạp ny thỉåìng dng
trong mäi trỉåìng dáùn âiãûn, ion nhỉ : trong âáút, nỉåïc Nãúu lm thay âäøi âiãûn thãú âiãûn
cỉûc kim loải chuøn vãư phêa dỉång hån so våïi âiãûn thãú àn mn cho âãún khi kim loải råi
vo vng thủ âäüng gi l bo vãû anät. Nãúu âiãûn thãú âiãûn cỉûc chuøn vãư phêa ám hån so
våïi âiãûn thãú àn mn thç phn ỉïng anäút ho tan kim loải bë cháûm lải hay ngỉìng hàón gi l
bo vãû catät.
1-Bo vãû catät :

a-Bo vãû catäút bàòng protectå : (anät hy sinh)
Kim loải cáưn bo vãû âỉåüc näúi våïi mäüt kim loải khạc cọ âiãûn thãú âiãûn cỉûc ám hån.
Kim loải ny gi l protectå hay anät hy sinh. Phỉång phạp ny ch úu dng âãø bo vãû
cạc cäng trçnh bàòng thẹp. Säú lỉåüng protectå phủ thüc vo máût âäü dng bo vãû cáưn thiãút,
diãûn têch v thåìi gian bo vãû.
Váût liãûu lm protectå thỉåìng dng l cạc kim loải v håüp kim Mg, Al, Zn Cạc u
cáưu ca váût liãûu lm protectå :
- Cọ âiãûn thãú âiãûn cỉûc ám hån so våïi kim loải cáưn bo vãû.
- Cọ dung lỉåüng cao v äøn âënh. Dung lỉåüng Q (A.h/kg) l âiãûn lỉåüng do mäüt âån
vë khäúi lỉåüng protectå sn sinh ra, nọ âàûc trỉng cho kh nàng lm viãûc láu di theo thåìi
gian ca protectå.
- Cọ âäü phán cỉûc anät nh âãø âm bo xạc sút bo vãû cao.

82
Nhäm, km v håüp kim ca chụng ch úu dng trong nỉåïc biãøn. Magiã v håüp
kim dng bo vãû trong âáút. Trong nỉåïc ngt dng Mg, Zn v håüp kim ca chụng.
b-Bo vãû catät bàòng dng âiãûn ngoi :
Xẹt mảch chènh lỉu v âiãûn cỉûc phủ âãø bo vãû âỉåìng äúng dỉåïi âáút. Khi chỉa cọ
dng âiãûn ngoi thç âiãûn thãú âiãûn cỉûc kin loải bë àn mn s lE
am
våïi täúc âäü àn mn
tỉång ỉïng l i
am
. Khi cọ dng âiãûn ngoi ta dëch chuøn âỉåüc âiãûn thãú âiãûn cỉûc tåïi giạ
trë E
1
thç täúc âäü àn n i
/
am
< i

am
v kim loải âỉåüc bo vãû mäüt pháưn. Nãúu chuøn âiãûn thãú
âiãûn cỉûc âãún bàòng âiãûn thãú cán bàòng ca quạ trçnh äxy họa kim loải E
//
cb
thç täúc âäü àn n
i
am
= 0 v kim loải âỉåüc bo vãû hon ton. Dng âiãûn ngoi l dng mäüt chiãưu âỉåüc
chènh lỉu tỉì âiãûn lỉåïi.
1)Thiãút bë cáưn bo vãû 2)Cháút bc protector
3)Protector Zn 4)Dủng củ kiãøm tra
1)ÄÚng dáùn bàòng thẹp
2)Låïp ph bã täng
3)Protector Zn

83
Hçnh 3.12- Bo vãû catäút bàòng protector
Hçnh 3.11 - Bo vãû tu thu bàòng protector
Hçnh 3.13- Bo vãû äúng dáùn bàòng protector
Âiãûn cỉûc phủ thäng dủng l anät khäng tan: gang, graphit, håüp kim chç cọ 1%Ag,
6%Sb, cạc håüp kim Ti-Pb, Ta-Pt, Nb-Pt. Cạc u cáưu ca âiãûn cỉûc phủ :
- Täúc âäü tiãu hao khi phán cỉûc nh hay khäng âạng kãø.
- Cọ kh nàng lm viãûc våïi máût âäü dng bo vãû låïn, âãún hng nghçn A/m
2
.
- Cọ âäü dáùn âiãûn â cao, âäü bãưn cå hc bo âm v dãù chãú tảo.
c-Mäüt säú lỉu :
- Våïi cạc cäng trçnh nh nãn dng bo vãû bàòng protectå vç giạ thnh tháúp hån.
- Bo vãû bàòng dng âiãûn ngoi thỉåìng dng cho cạc diãûn têch ráút låïn.

- Thỉåìng xun kiãøm tra bo dỉåỵng âụng âënh k.
- Cạc phỉång phạp bo vãû catät thỉåìng dng kãút håüp cạc låïp bo vãû cạch âiãûn : sån,
bc nhỉûa âỉåìng, cháút do
2-Bo vãû anät :
Trong bo vãû anät âiãûn thãú àn mn âỉåüc tàng lãn sao cho nọ nàòm trong khu vỉûc thủ
âäüng ca âäư thë Pourbaix. Phỉång phạp ny chè dng âãø bo vãû cạc kim loải cọ thãø bë
thủ âäüng hoạ. Så âäư bo vãû ca nọ theo hçnh. Khi bo vãû anät, phi náng âiãûn thãú àn
mn âãún âiãûn thãú låïn hån âiãûn thãú khåíi âáưu thủ âäüng E
tâ
v täúc âäü àn mn lục ny bàòng
i
tâ
tỉïc l máût âäü dng àn mn thủ âäüng.
Phỉång phạp ny dng âãø bo vãû cạc bäưn låïn chỉïa axit bàòng thẹp khäng rè. Bo vãû
anät êt tiãu hao nàng lỉåüng. Tuy nhiãn cáưn chụ kiãøm tra cạc ion trong mäi trỉåìng, âàûc
biãût l Cl
-
âãø ngàn ngỉìa quạ trçnh hoảt hoạ.
3-Chäúng àn mn bàòng cạc låïp sån, ph :
a-Ph nhụng nọng :
Nhụng kim loải â xỉí l bãư màût vo kim loải bo vãû âang nọng chy. Cạc kim loải
dng âãø ph nhụng nọng l : Sn (232
O
C), Al(657
O
C), Pb(327
o
C), Zn(419
O
C).

b-Mả :

84
Hçnh 3.14 -Så âäư bo vãû äúng dáùn dỉåïi âáút bàòng dng âiãûn ngoi
Låïp ph kim loải âỉåüc mả trong cháút âiãûn ly nọng chy chỉïa cạc ion cáưn thiãút hay
trong dung dëch âiãûn ly. Thäng dủng nháút l dng bçnh âiãûn phán gäưm chi tiãút cáưn mả
(catät) âiãûn cỉûc phủ (anät) v dung dëch âiãûn ly.
c-Phun kimloải :
Phun kim loải âỉåüc nung nọng chy (bàòng ngn lỉía, hay plasma) lãn bãư màût chi tiãút
cáưn ph v tảo ra låïp bo vãû
d-Låïp ph khúch tạn : (tháúm kim loải)
Thỉåìng dng âãø khúch tạn km vo bãư màût thẹp. Chi tiãút thẹp âàût trong häüp chỉïa
bäüt km v äxyt km (chäúng vọn củc). Sau âọ nung trong mäi trỉåìng khê trå åí 440
O
C,
km s khúch tạn ph lãn bãư màût thẹp.
e-Låïp ph phät phạt (phäút phạt hoạ)
Nhụng chi tiãút kim loải vo häùn håüp dung dëch H
3
PO
4,
, Mg
3
(PO
4
)
2
, Zn
3
(PO

4
)
3
nọng
chy s tảo ra låïp ph phäút phạt trãn bãư màût.
f-Låïp ph crämat :
Nhụng chi tiãút kim loải â xỉí l bãư màût vo dung dëch axit chỉïa natri crämat tảo ra
låïp ph cọ tênh bo vãû v tàng v âẻp bãư màût (tênh hng hoạ ) ca km hay låïp mả km
trãn thẹp.
g-Låïp ph äxyt :
Cho kim loải cáưn bo vãû phán cỉûc anät trong dung dëch axit âãø tảo ra låïp äxyt dy
khong 10
µ
m. Xỉí l cạc läù xäúp trong mng äxyt bàòng cạch ngám trong thúc nhüm.
h-Låïp ph thu tinh, men :
- Låïp ph thu tinh : dng thu tinh v äxyt kim loải träün dỉåïi dảng vỉỵa nho, sau
âọ trạt mäüt låïp mng lãn bãư màût, sáúy khä v nung chy lng. Chụng s tảo ra låïp ph
dảng mng mng trãn bãư màût.
- Låïp ph men : dng men thu tinh 60
÷
75% SiO
2
, 12
÷
20% äxyt kim loải kiãưm
thäø, thãm vo mäüt êt cạc äxyt Ti,Zr, B, Al ph lãn bãư màût kim loải dỉåïi dảng nọng chy.
Chiãưu dy 0,8
÷
2mm.
i-Cạc låïp ph hỉỵu cå :

- Sån : dng cạc loải sån cọ pha thãm cháút ỉïc chãú àn mn âãø ph lãn bãư màût chi tiãút
bàòng phỉång phạp làn, quẹt, xç hay sån ténh âiãûn.
-Ph cháút do : dạn chàût cạc táúm nhỉûa bàòng PVC, poltylen, lãn thẹp bàòng khê
nọng. Nhụng chi tiãút vo PVC nọng chy, phun bäüt nhỉûa (nylon, PVC, teflon ) lãn bãư
màût sau âọ cho nọng chy v bạm dênh váưo bãư màût kim loải.
3.4.SỈÛ ÀN MN CẠC VÁÛT LIÃÛU GÄÚM :
Våïi váût liãûu gäúm sỉû àn mn ca chụng l do sỉû phạ hu họa hc, cå chãú àn mn ca
chụng khạc hàón váût liãûu kim loải. Tu theo tênh cháút ca mäi trỉåìng lm viãûc s xy ra
quạ trçnh àn mn, phạ hu cạc váût liãûu gäúm. Do âọ chụng ta khäng thãø kho sạt cho
tỉìng loải váût liãûu củ thãø âỉåüc.
Cạc váût liãûu gäúm âỉåüc sỉí dủng nhiãưu vç chụng cọ âäü bãưn chäúng àn mn khạ cao.
Thu tinh dng âãø chỉïa cạc cháút lng xám thỉûc. Váût liãûu chëu lỉía âỉåüc sỉí dủng trong
cạc lénh vỉûc nhiãût âäü cao, chëu tạc dủng ca kim loải, cạc loải múi, xè

85
3.5.SỈÛ THOẠI HOẠ CA VÁÛT LIÃÛU POLYME (LO HOẠ) :
Trong quạ trçnh sỉí dủng cạc váût liãûu polyme bë thoại hoạ theo thåìi gian : tênh nàng
cå, l, họa ca chụng bë suy gim v cúi cng bë hỉ hng. Sỉû thoại hoạ ca váût liãûu
polyme l do cạc quạ trçnh lo hoạ váût l, lo hoạ v thoại hoạ hoạ hc.
3.5.1.Sỉû lo hoạ váût l :
Sỉû lo hoạ váût l gáy ra do cạc úu täú sau :
a-Sỉû di chuøn, sỉû máút mạt do bay håi, sỉû trêch ly båíi dung mäi ca cháút hoạ do
lm biãún âäøi tênh cháút ca polyme.
b-Tạc dủng ca dung mäi : cạc pháưn tỉí dung mäi cọ kêch thỉåïc nh cọ thãø thám
nháûp vo cạc màõt xêch phán tỉí lm cho cạc poly me bë trỉång lãn, do váûy bãn trong
chụng xút hiãûn ỉïng sút dỉ lm cho chụng cọ thãø bë nỉït, gáùy.
3.5.2.Sỉû thoại hoạ v lo hoạ hoạ hc :
Sỉû lo họa v thoại hoạ hoạ hc xy ra båíi tạc âäüng mảnh lm biãún dảng mảnh
mảch cao phán tỉí. Vç váûy cå tênh v âiãûn tênh ca polyme gim âạng kãø. Cạc polyme
nhỉ polypropylen, polybutâien, polystyren v polyamit nhảy cm våïi sỉû äxy hoạ. Ozän

äxy hoạ mảnh hån äxy. Cạc polyme clo hoạ khäng nhảy cm våïi äxy hoạ. Cháút chäúng
äxy hoạ thäng dủng l müi than, cạc amin v phãnon.
3.5.3.Sỉû thoại hoạ quang hc :
Dỉåïi tạc dủng ca tia cỉûc têm âäü bãưn âỉït v mu sàõc ca polyme cng bë gim. Bỉïc
xả cỉûc têm cọ khi cn tàng cỉåìng tạc dủng ca äxy. Cạc trỉåìng håüp ny gi l sỉû lo
hoạ khê háûu. Chäúng thoại hoạ quang hc bàòng cạc cháút mu tảo thnh mng chäúng sỉû
thám nháûp ca bỉïc xả (müi than, äxyt titan).
3.5.4.Sỉû thoại hoạ do nhiãût :
Khi nhiãût âäü tàng lm biãún dảng cáúu trục mảch cao phán tỉí. Sỉû thoại hoạ nhiãût cọ
thãø gáy âỉït mảch (polyetylen) hồûc sỉû khỉí äxy hoạ (metyl polymetacrylat) hay gim
phn ỉïng gäúc ngoải vi (sỉû tảo thnh axit HCl khi nhiãût phán polyvinyl clorua). Trỉåìng
håüp giåïi hản sỉû thoại hoạ nhiãût cọ thãø gáy ra sỉû chạy, phn ỉïng to nhiãût mảnh.

86