ỨNG DỤNG cân BẰNG điện hóa , đh nông lâm tphcm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ HÓA HỌC



GVHD: Đào Ngọc Duy
Nguyễn Bảo Việt
NHÓM THỰC HIỆN:
1/LưuThị Phượng

09139136

2/Võ Lương Nghi

09139108

3/Đào Trần Mỹ Phương

09139133

4/Lê Khánh Linh

09139089

5/Nguyễn Văn Giàu

10139048

6/Nguyễn Minh Tuấn

10139267

7/Cao Tùng Phi

10139166

Tp.HCM,ngày 30 tháng 9 năm 2011

1


MỤC LỤC
I/TÌNH HÌNH ĂN MÒN VÀ BẢO VỆ KIM LOẠI …………………1
II/ĐẠI CƯƠNG VỀ ĂN MÒN………………………………………...2
1/Định Nghĩa……………………………………………………...3
2/Phân Loại……………………………………………………….3
2.1 Theo cơ cấu của quá trình ăn mòn………………………..3
2.2 Theo điều kiện của quá trình ăn mòn…………………….3
2.3 Theo đặc trưng của ăn mòn……………………………….3
3/Cân Bằng Điện Hóa………………………………………………...5
3.1/Giới thiệu…………………………………………………..5
3.2/Phản ứng điện hóa………………………………………...6
3.3/Cơ chế ăn mòn……………………………………………..7
III/Ứng Dụng Cân Bằng Điện Hóa Trong Ăn Mòn Và Bảo vệ Kim loại..8
1/Bảo Vệ Anốt…………………………………………………………8
2/Bảo Vệ Catốt………………………………………………………...9
2.1/Bảo vệ catốt bằng protector………………………………..9
2.2/Bảo vệ catốt bằng dòng điện ngoài………………………10
3/Mạ điện…………………………………………………………….12
4/Hệ thống chống ăn mòn tàu bằng phương pháp bảo vệ

Cathode...........................................................................................….16

2


I.Tình hình ăn mòn và bảo vệ kim loại cuả thế giới và Việt Nam
Ăn mòn đã nghiêm trọng về kinh tế, sức khỏe, an toàn, hậu quả, công nghệ và văn hóa
cho xã hội của chúng tôi.
☺Kinh tế:
Năm 1976 tổng chi phí ăn mòn kim loại của Mỹ là $ 70 tỷ, chiếm 4,2% của tổng sản
phẩm quốc gia.
☺Y tế:
Những năm gần đây đã nhìn thấy việc sử dụng ngày càng tăng của các bộ phận giả
bằng kim loại trong cơ thểVD: chân, đĩa, khớp hông, máy điều hòa nhịp tim…. Hợp kim
mới và kỹ thuật cấy ghép tốt hơn đã được phát triển, nhưng ăn mòn tiếp tục tạo ra vấn đề.
VD: thất bại thông qua kết nối bị hỏng máy điều hòa nhịp tim, viêm gây ra bởi các sản
phẩm ăn mòn trong các mô xung quanh cấy ghép, và gãy xương chịu trọng lượng thiết bị
kỹ thuật viên chỉnh hình. .
☺An toàn:
Một vấn đề thậm chí còn quan trọng hơn là ăn mòn các cấu trúc, có thể dẫn đến chấn
thương nghiêm trọng hoặc thậm chí mất cả của cuộc sống. Ăn mòn góp phần vào thất bại
của các cầu, máy bay, ô tô, đường ống dẫn khí…
☺Công nghệ :
Một số lượng lớn của sự phát triển của công nghệ mới được tổ chức trở lại vấn đề ăn
mòn vì những vật liệu cần thiết để chịu được, trong nhiều trường hợp cùng một lúc, nhiệt
độ cao hơn, áp suất cao hơn, và môi trường cao ăn mòn hơn. Vd: khoan dầu ở biển và
trên đất liền, liên quan đến việc khắc phục các vấn đề như vậy ăn mòn như sulfide căng
thẳng ăn mòn, ăn mòn vi sinh, và một mảng lớn các khó khăn liên quan đến việc làm việc
trong môi trường biển ăn mòn.
☺Văn hóa:

Mối quan tâm quốc tế được đánh thức bởi việc tiết lộ sự suy thoái nghiêm trọng của
nghệ thuật và văn hóa đáng kể bức tượng bằng đồng mạ vàng tại Venice, Italy. Quá trình
ăn mòn sẽ đẩy nhanh sự suy thoái hiện vật quý . Bên trong bảo tàng bảo tồn của thế giới
và lao động phục chế bảo vệ kho tàng văn hóa chống lại sự tàn phá của ăn mòn hoặc xóa
bỏ dấu vết của nó từ các đồ tạo tác nghệ thuật, văn hoá quan trọng.

3


II.Đại cương ăn mòn:
1.Định nghĩa:
Ăn mòn kim loại là sự tự phá huỷ kim loại do tác dụng hoá học và điện hoá giữa
chúng với môi trường bên ngoài
Nói một cách khác ăn mòn là quá trình chuyển biến kim loại từ dạng nguyên tố thành hợp
chất.Sự ăn mòn thường bắt đầu xảy ra trên bề mặt kim loại, rồi quá trình phát triển vào
sâu kèm theo sự biến đổi thành phần và tính chất hoá lí của kim loại và hợp kim.Kim loại
có thể hoà tan một phần hay toàn bộ tạo ra các sản phẩm ăn mòn dưới dạng kết tủa trên
bề mặt kim loại(lớp gỉ,oxy,hydrat….)
2.Phân loại:
2.1.Theo cơ cấu của quá trình ăn mòn
-Ăn mòn hoá học
-Ăn mòn điện hoá
2.2.Theo điều kiện của quá trình ăn mòn
- Ăn mòn khí
- Ăn mòn khí quyển
- Ăn mòn chất điện giải
- Ăn mòn trong đất
- Ăn mòn do dòng điện ngoài
- Ăn mòn do tiếp xúc
- Ăn mòn do Vi sinh vật

2.3 theo đặc trưng của ăn mòn(hình 1.1)
-Ăn mòn điều( thép cacbon trong dung dịch acid sunphuaric

4


Ăn mòn không đều(thép cacbon trong nước biển)

-Ăn mòn chọn lựa,tức chỉ 1 pha bị phá huỷ(gang trong acid)

-Ăn mòn vết, tạo thành những vết dài trên bề mặt(đồng thau trong nước biển)

-Ăn mòn hố( ăn mòn trong đất)

Ăn mòn điểm,đường kính từ 0.1-2mm( thép không gỉ trong nước biển)
5


-Ăn mòn dưới bề mặt

-Ăn mòn giữa các tinh thể(thép Crom ở 500- 8000C)

3.Ăn mòn điện hóa:
3.1.Giới thiệu:
Khi nghiên cứu sự làm việc của pin Cu-Zn trong dung dịch điện giải nào đó ta thấy
phía Zn mòn dần do hiện tượng hoà tan.như vậy zn đóng vai trò anod trong pin Cuzn.Các phản ứng điện cực xảy ra như sau:Cu2+(l) +Zn(r) = Cu(r) +Zn2+(l)
6


Trong thực tế quá trình ăn mòn xảy ra trên cùng 1 kim loại,nghĩa là trên đó đồng thời xảy

ra quá trình anod và catod,đưa đến sự phá huỷ kim loại

3.2.Phản ứng điện hoá:
Phản ứng điện hoá được sử dụng rộng rãi trong kĩ thuật và đời sống.Tuy nhiên trong
ăn mòn và trong nghành mạ điện vấn đề cần quan tâm đó chính là đặc tính của bề mặt
phân pha giữa kim loại và dung dịch:VD:tốc độ phản ứng tại bề mặt,tính chất của lớp
màng trên bề mặt hoặc hình dạng của bề mặt.Công cụ để khảo sát và nghiên cứu các tính
chất trên là thế và dòng.Từ hai thông số này chúng ta có thể suy luận mọi thứ có thể xảy
ra trên bề mặt phân pha.Khi chúng ta nhúng 1 thanh kim loại vào dung dịch điện li,thì

7


kim loại có khuynh hướng phản ứng với dung dịch điện li đó:kim loại có thể hoà tan tạo
thành cation hoặc các cation trong dung dịch có thể kết tủa thành kim loại:VD:
Kết quả của những phản ứng này là kim loại có khuynh hướng tích tụ điện tích âm hoặc
dương.Sự tích tụ những điện tích này sẽ làm thay đổi điện thế của kim loại và điện thế sẽ
đạt đến giá trị khi tốc độ của 2 phản ứng đạt cân bằng.Điện thế này gọi là điện thế cân
bằng.
Trong ăn mòn kim loại có 2 phản ứng quan trọng khác là phản ứng khử oxy hoà tan để
tạo thành ion hydroxyl và phản ứng khử ion hydro hoặc phân tử nước để tạo thành khí
hidro:
Sự cân bắng giữa 1 hoặc nhiều phản ứng catod với phản ứng anod hoà tan kim loại thì ta
xác định được mật độ chống ăn mòn.Một trong những ứng dụng của phương pháp điện
hoá để nghiên cứu ăn mòn là xác định độ lớn của mật độ dóng ăn mòn và cơ chế của quá
trình ăn mòn.
3.3.Cơ chế ăn mòn điện hoá

Sự hoà tan điện hoá học kim loại là một quá trình phức tạp bao gồm 3 quá trình:
☻Quá trình anod:

Quá trình anod là quá trình xảy ra ở khu vực mà kim loại bị ion hoá và chuyển vào dung
dịch,do đó trên bề mặt kim loại dư 1 loại điện tử tương ứng.Quá trình xảy ra theo phương
trình:
ne Me + mH2O → Me+n . mH2O
8


Quá trình này kim loại bị mất điện tử,nó bị oxi hoá.
☻Quá trình catod:
Quá trình catod là quá trình xảy ra ở khu vực mà ở đó các ion,nguyên tử hoặc phân tử của
chất điện li nhận điện tử trên bề mặt kim loại.Ta gọi các ion ,nguyên tử,phân tử đó là chất
khử cực.Chất khử cực đã nhận điện tử dư trên bề mặt kim loại theo phương
trình:D+ne→[D.ne]
☻Quá trình chuyển điện tử:
Khi hai quá trình điện cực xảy ra đồng thời có sự chuyển điện tử từ vùng anod sang vung
catod.Trong dung dịch điện li cũng có sự chuyển cation và anion tương ứng.
Như vậy quá trình ăn mòn kim loại xảy ra đồng thời với sự xuất hiện dòng điện giữa 2
cực khác nhau của kim loại.Vùng kim loại bị hoá tan đóng vai rò cực dương(anod),vùng
kia đóng vai trò cực âm(anod)

III.ỨNG DỤNG CÂN BẰNG ĐIỆN HÓA TRONG ĂN MÒN VÀ
BẢO VỆ KIM LOẠI:

1.Bảo vệ anod:
Ta thấy rằng nhiều trường hợp kim loại bị thụ động có thể nâng cao độ bền của nó bằng
cách chuyển điện thế điện cực về phía dương hơn .Muốn thực hiện được điều này ta nối
kim loại cần bảo vệ với cực dương của nguồn một chiều hay nối kim loại cần bảo vệ với
kim loại có điện thế cực dương hơn , nhưng hiện nay việc ứng dụng bảo vệ anod vào thực
tế còn nhiều hạn chế.Phương pháp bảo vệ anod chủ yếu để nâng cao độ bền của thép
cacbon ,thép không gỉ,hay titan trong 1 số môi trường như xút đặc,acid sunphuaric có

nồng độ cao.
Dòng điện bảo vệ phải duy trì thường xuyên khi dòng điện chính bị ngắt thì phài có dòng
phụ.
Anot bảo vệ đã được đề xuất để bảo vệ thép không gỉ sắt và một số môi trường một số
trong đó được hiển thị dưới đây.
•

Trao đổi nhiệt bằng thép không gỉ được sử dụng để xử lý axít sulfuric đậm đặc

•

Gang trong axit sulfuric sôi

•

Một số loại thép không gỉ trong axit axetic
9


•

Thép trong một số loại của phân bón có chứa phosphate

•

Một số thép và thép không gỉ trong axit photphoric trong các nhà máy và tàu chở
dầu

. Một đặc trưng của môi trường này là họ thường không gây ra các loại rỗ hoặc ăn mòn
địa phương khác. . Kiểm soát tiềm năng trên khả năng ăn mòn có thể gây ăn mòn cục bộ

nếu môi trường có chứa các chất (ví dụ như clorua) được biết là bắt đầu ăn mòn cục bộ
của các hợp kim đã được bảo vệ
Muốn tiến hành bảo vệ anod thì phải tuân theo các điều kiện sau:
-Trong môi trường có kim loại phải có khả năng thụ động khi phân cực anod
--dòng điện bé duy trì trạng thái thụ động để đảm bào độ bền ăn mòn cao.tiêu hao năng
lượng ít.Tuy nhiên ,lúc đầu phải cần mật độ dòng lớn để vượt qua dòng giới hạn đến
vùng thụ động cả kim loại.
-Đảm bảo có dòng điện thường xuyên khi bảo vệ anod
-Vùng điện thế hiệu quả phải lớn
*Tuy nhiên bảo vệ anod thường gặp một số khó khăn như sau:
-Bải vệ anod không thực hiện được ở phần kim loại không tiếp xúc với dung dịch
-Dòng điện ban đầu cho sự thụ động anod lớn nên cần phải có dụng cụ khống chế điện
thế và duy trì dòng điện
-Rất khó khăn bảo vệ cho các đường ống dẫn dài
-Trong dung dịch có chứa các ion hoạt động như CL -, thì phải dùng ổn áp để khống chế
điện thế điện cực của kim loại ở vùng thụ động nhưng phải dưới điện thế ăn mòn lỗ
2.Bảo vệ catod:
Nguyên lý của phương pháp này là cấp cho các kết cấu thép một dòng điện đủ để
không xảy ra các phản ứng anốt trên bề mặt thép. Vùng ca tốt vẫn xảy ra các phản ứng ca
tốt bình thường nhưng với mức độ lớn hơn. Dòng điện từ bên ngoài có thể tính toán đến
giá trị đủ để dòng anốt bị triệt tiêu hoặc xoay ngược chiều. Khi đó, tại các vùng anốt, sẽ
xảy ra các phản ứng ca tốt và không còn sự ăn mòn. Có hai phương pháp bảo vệ ca tốt:
sử dụng anốt hy sinh và dòng điện ngoài.
2.1 bảo vệ catod bằng Protector:
10


Kim loại cần bảo vệ (công trình hoặc thiết bị bằng thép) được nối với một kim loại khác
có điện thế điện cực âm hơn (Hình 1). Trong quá trình làm việc, kim loại đó hoạt động
như một anốt, bị hòa tan vào môi trường để bảo vệ cho công trình khỏi bị ăn mòn-từ đó

có tên gọi "anốt hy sinh", hay protector.

2.2 Bảo vệ catod bằng dòng điện ngoài:
Bảo vệ catod bằng dòng điện ngoài được lắp đặt như sau:

11


Anod phụ được chế tạo từ phế liệu,rẻ tiền.Tuy nhiên thường sử dụng anod phụ là điện
cực không tan
Một số vật liệu được sử dụng làm anod phụ như sau:

12


Hai điểm khác so với sơ đồ bảo vệ bằng anốt hy sinh là:
- Dùng dòng điện bên ngoài để phân cực, khác với dòng điện tự hy sinh trong sơ đổ
bảo vệ bằng anốt hy sinh.
- Vật liệu anốt không nhất thiết phải là vật liệu hy sinh.
Dòng điện ngoài lấy từ điện lưới, qua hạ thế và chỉnh lưu để trở thành nguồn một
chiều. Nguồn điện bên ngoài có nhiệm vụ cung cấp dòng định mức bảo vệ không đổi
trong suốt thời gian vận hành đến tất cả các điện tích cần bảo vệ.

Tóm lại chọn cách bảo vệ bằng protector hay bằng dòng điện ngoài phụ thuộc chủ
yếu vào công trình cần được bảo vệ.Đối với công trình nhỏ phương pháp dùng protector
kinh tế hơn.Phương pháp này có ưu điểm là điện thế bảo vệ phân bố đều
Bảo vệ catod bằng dòng ngoài được dùng để bảo vệ những điện tích lớn,nhưng
phương pháo này có thể xảy ra nguy cơ” quá bảo vệ”.Nghĩa là điện thế điện cực cục bộ
của công trình trở nên quá âm đến nỗi tốc độ của phản ứng:2H 2O+2e=h+2OH- trở nên
đáng kể.

Các phương pháp bảo vệ trên thường được dùng kết hợp với các lớp phủ cách điện,nên
vùng tác dụng bảo vệ của protector tăng lên rất nhiều.
3. Phương pháp mạ điện
Khái niệm :
13


Kỹ thuật mạ điện hay kỹ thuật Galvano (lấy theo tên nhà khoa học Ý1Luigi
Galvani), là tên gọi của quá trình điện hóa phủ lớp kim loại lên một vật.
Trong quá trình mạ điện, vật cần mạ được gắn với cực âm catôt, kim loại mạ gắn
với cực dương anôt của nguồn điện trong dung dịch điện môi. Cực dương của nguồn điện
sẽ hút các electron e- trong quá trình ôxi hóa và giải phóng các ion kim loại dương, dưới
tác dụng lực tĩnh điện các ion dương này sẽ di chuyển về cực âm, tại đây chúng nhận lại
e- trong quá trình ôxi hóa khử hình thành lớp kim loại bám trên bề mặt của vật được mạ.
Độ dày của lớp mạ tỉ lệ thuận với cường độ dòng điện của nguồn và thời gian mạ.
Ví dụ: mạ đồng trong dung dịch điện môi SO42-, tại cực dương:
Cu → Cu2+ + 2eCu2+ SO42-→ CuSO4
CuSO4dễ tan trong dung dịch, tại cực âm
CuSO4→ Cu2++ SO42Cu2++ 2e-→ Cu
Sự hình thành lớp mạ điện
Mạ điện là một công nghệ điện phân. Quá trình tổng quát là: Trên anot xảy ra quá trình
hòa tan kim loại anot
M – ne → Mn+
-Trên 1catot xảy ra quá trình cation phóng điện trở thành kim loại mạ:
Mn++ ne → M
Thực ra quá trình trên xảy ra theo nhiều bước liên tiếp nhau, bao nhiều giai đoạn
nối tiếp nhau như: quá trình cation hidrat hóa di chuyển từ dung dịch vào bề mặt catot
(quá trình khuếch tán) ; cation mất lớp vỏ hidrat, vào tiếp xúc trực tiếp với bề mặt catot
(quá trình hấp phụ) điện tử chuyển từ catot điền vào vành hóa trị của cation, biến nó
thành nguyên tử kim loại trung hòa (quá trình phóng điện)

Điện kết tủa kim loại trên catot sẽ chỉ diễn ra khi nào điện thế catot dịch chuyển
khỏi vị trí cân bằng về phía âm một lượng đủ để khắc phục các trở lực.
Điều kiện xuất hiện tinh thể
Trong điều kiện điện kết tủa kim loại trong dung dịch, yếu tố quyết định tốc độ tạo
mầm tinh thể là tỷ số giữa mật độ dòng điện catot Dc và mật độ dòng trao đổi i 0:

14


β = Dc / i0
Mặt khác, theo phương trình Tafel :
η = a + b.log Dc
Suy rộng ra, mọi yếu tố làm tăng phân cực catot đều cho lớp mạ có tinh thể nhỏ mịn, và
ngược lại. Các mầm tinh thể ban đầu mới xuất hiện được ưu tiên tham gia vào mạng lưới
tinh thể của kim loại nền ở vị trí có lợi nhất về mặt năng lượng. Đó là những chỗ tập
trung nhiều nguyên tử gần nhất, vì ở đó năng lượng dư bề mặt lớn nhất, các mối liên kết
chưa được sử dụng là nhiều nhất. Nếu kim loại nền và kim loại kết tủa có cấu trúc mạng
khá giống nhau về hình thái, kích thước thì cấu trúc của kim loại nền được bảo tồn và
kim loại kết tủa sẽ phát triển theo cấu trúc đó (cấu trúc lai ghép (epitaxy)), xảy ra ở
những lớp nguyên tử đầu tiên. Sau đó sẽ dần chuyển về cấu trúc vốn có của nó ở những
lớp kết tủa tiếp theo. Trường hợp này cho lớp kim loại mạ có độ gắn bám rất tốt, xấp xỉ
với độ bền liên kết của kim loại nền. Nếu cấu trúc mạng của chúng khác khá xa nhau,
hoặc bề mặt chúng có tạp chất hay chất hấp phụ, thì sự lai ghép sẽ không xảy ra. Đấy là
một trong những nguyên nhân gây nên ứng suất nội và làm lớp mạ dễ bong.
Thành phần chất điện giải
Chất điện giải dùng trong mạ điện thường là dung dịch nước của muối đơn hay muối
phức. Dung dịch muối đơn còn gọi là dung dịch axit. Cấu tử chính của dung dịch này là
muối của các axit vô cơ hòa tan nhiều trong nước và phân ly hoàn toàn trong dung dịch
thành các ion tự do. Ở dung dịch này, phân cực nồng độ và phân cực hóa học không lớn
lắm nên lớp mạ thu được thô, to, dày mỏng không đều, rất dễ bị lỏi. Mặt khác dung dịch

muối đơn cho hiệu suất dòng điện cao , và càng cao khi mật độ dòng lớn. Thường được
dùng để mạ những chi tiết có hình thù đơn giản như dạng tấm, dạng hộp… Dung dịch
muối phức được tạo thành khi pha chế dung dịch từ các cấu tử ban đầu. Ion kim loại mạ
sẽ tạo phức với các ligan thành ion phức. hoạt độ của ion kim loại tự do giảm đi rất nhiều.
do đó điện thế tiêu chuẩn dịch về phía âm rất nhiều. Điều này giúp cho lớp mạ mịn, phủ
kín, dày đều… được dùng để mạ các chi tiết có hình thù phức tạp… Để tăng độ dẩn điện
cho dung dịch, thường pha thêm các chất điện giải trơ. Các chất này không tham gia vào
quá trình catot và anot mà chỉ đóng vai trò chuyển điện trong dung dịch, làm giảm điện
thế bể mạ. Các chất dẫn điện thường dùng là Na 2SO4, H2SO4, Na2CO3… Để ổn định pH
cho dung dịch mạ, cần phải thêm vào dung dịch chất hệ đệm pH thích hợp để tạo môi
trường thích hợp nhất cho phản ứng điện kết tủa xảy ra. Các chất hoạt động bề mặt bao
gồm các chất bóng loại I, loại II, các chất thấm ướt,chất chống thụ động anot thường là
những hợp chất hữu cơ, có tác dụng hấp phụ lên bề mặt phân chia pha, tham gia vào một
số quá trình mong muốn, làm cho lớp mạ thu được có chất lượng tốt hơn.
Gia công bề mặt kim loại trước khi mạ
 Gia công cơ học:
15


 Gia công cơ học là quá trình giúp cho bề mặt vật mạ có độ đồng đều và độ nhẵn cao,
giúp cho lớp mạ bám chắc và đẹp.
 Có thể thực hiện gia công cơ học bằng nhiều cách : mài, đánh bóng (là quá trình mài
tinh), quay xóc đối với các vật nhỏ, chải, phun tia cát hoặc tia nước dưới áp suất cao
 Quá trình gia công cơ học làm lớp kim loại bề mặt sản phẩm bị biến dạng, làm giảm
độ gắn bám của lớp mạ sau này. Vì vậy trước khi mạ cần phải hoạt hóa bề mặt trong
axit loãng rồi đem mạ ngay.
 Tẩy dầu mỡ:
 Bề mặt kim loại sau nhiều công đoạn sản xuất cơ khí, thường dính dầu mỡ, dù rất
mỏng cũng đủ để làm cho bề mặt trở nên kị nước, không tiếp xúc được với dung dịch
tẩy, dung dịch mạ…

 Có thể tiến hành tẩy dầu mỡ bằng các cách sau: Tẩy trong dung môi hữu cơ như
tricloetylen C2HCl2, tetracloetylen C2Cl4, cacbontetraclorua CCl4… chúng có đặc
điểm là hòa tan tốt nhiều loại chất béo, không ăn mòn kim loại, không bắt 1lửa. Tuy
nhiên, sau khi dung môi bay hơi, trên bề mặt kim loại vẫn còn dính lại lớp màng dầu
mỡ rất mỏng => không sạch, cẩn phải tẩy tiếp trong dung dịch kiềm . Tẩy trong dung
dịch kiềm nóng NaOH có bổ sung thêm một số chất nhũ tương hóa như Na2SiO3,
Na3PO4…
 Với các chất hữu cơ có nguồn gốc động thực vật sẽ tham gia phản ứng xà phòng hóa
với NaOH và bị tách ra khỏi bề mặt. Với những loại dầu mỡ khoáng vật thì sẽ bị tách
ra dưới tác dụng nhũ tương hóa của Na 2SiO3. Tẩy trong dung dịch kiềm bằng phương
pháp điện hóa, dưới tác dụng củadòng điện, oxy và hidro thoát ra có tác dụng cuốn
theo các hạt mỡ bám vào bề mặt. tấy bằng phương pháp này dung dịch kiềm chỉ cần
pha loãng hơn so với tẩy hóa học đã đạt hiệu quả. Tẩy dầu mỡ siêu âm là dùng sóng
siêu âm với tần số dao động lớn tác dụng lên bề mặt kim loại, những rung động mạnh
sẽ giúp lớp dầu mỡ tách ra dễ dàng hơn.
 Tẩy gỉ:
 Bề mặt kim loại nền thường phủ một lớp oxit dày, gọi là gỉ.
 Tẩy gỉ hóa học cho kim loại đen thường dùng axit loãng H 2SO4 hay HCl hoặc hỗn
hợp của chúng. Khi tẩy thường diễn ra đồng thời 2 quá trình: hòa tan oxit và kim
loại nền. Tẩy gỉ điện hóa là tẩy gỉ hóa học đồng thời có sự tham gia của dòng điện.
Có thể tiến hành tẩy gỉ catot hoặc tẩy gỉ anot.
• Tẩy gỉ anot lớp bề mặt sẽ rất sạch và hơi nhám nên lớp mạ sẽ gắn bám rất tốt.
• Tẩy gỉ catot sẽ sinh ra H mới sinh, có tác dụng khử một phần oxit. Hidro sinh
ra còn góp phần làm tơi cơ học màng oxit và nó sẽ bị bong ra. Tẩy gỉ bằng
catot chỉ áp dụng cho vật mạ bằng thép cacbon, còn với vật mạ Ni, Cr thì
không hiệu quả lắm.
 Tẩy bóng điện hóa và hóa học:
 Tẩy bóng điện hóa cho độ bóng cao hơn gia công cơ học. lớp mạ trên nó gắn bám
tốt, tinh thể nhỏ, ít lỗ thủng và tạo ra tính chất quang học đặc biệt. Khi tẩy bóng
điện hóa thường mắc vật tẩy với anot đặt trong một dung dịch đặc biệt. Do tốc độ

hòa tan của phần lồi lớn hơn của phần lõm nên bề mặt được san bằng và trở nên
nhẵn bóng.
16


 Cơ chế tẩy bóng hóa học cũng giống tẩy bóng điện hóa. Khi tẩy bóng hóa học
cũng xuất hiện lớp màng mỏng cản trở hoặc kìm hãm tác dụng xâm thực của dung
dịch với kim loại tại chỗ lõm.
 Tẩy nhẹ:
Tẩy nhẹ hay còn gọi là hoạt hóa bề mặt, nhằm lấy đi lớp oxit rất mỏng, không nhìn thấy
được, được hình thành trong quá trình gia công ngay trước khi mạ. Khi tẩy nhẹ xong, cấu
trúc tinh thể của nền bị lộ ra, độ gắn bám sẽ tăng lên.
4.Hệ thống chống ăn mòn tàu bằng phương pháp bảo vệ Cathode
I.C.C.P (Impressed Current Cathodic Protection) System
Mặc dù thân tàu thuỷ hiện đại được bao bọc bởi lớp sơn bảo vệ chống ăn mòn
nhưng nó không thể đưa ra giải pháp triệt để. Vì lí do này hầu hết người sử dụng chọn
giải pháp bảo vệ con tàu bằng phương thức đã được thiết kế trong hệ thống I.C.C.P
Sử dụng sự bố trí những điện cực dương (Anode) trên tấm Titan và những tấm pin liên
quan, kết nối đến hệ thống điều khiển tự động tinh vi của KC sẽ sinh ra dòng điện ngoài
có
năng lượng lớn khử điện tử hoá học di chuyển tự nhiên trong dòng chất lỏng bao quanh
thân tàu. Dòng điện này loại trừ sự tạo thành các điểm ăn mòn trên bề mặt tấm và ngăn
ngừa hiện tượng ăn mòn của hai kim loại không đồng nhất liên kết bởi mối hàn hay giữa
thân tàu và chân vịt. Công dụng chủ yếu của hệ thống ICCP của KC là liên tục điều khiển
các điện cực trong nước biển, bề mặt thân tàu và điều khiển hiệu quả dòng điện bảo vệ
anode trong mối quan hệ với nhau. Vì vậy, hệ thống được trang bị bởi KC. Ltd rất có
hiệu quả và đáng tin cậy. I.C.C.P Đã cung cấp cho 1776 tàu Từ năm 1985, K.C. Ltd đã tự
cố gắng hết sức để phát triển hệ thống chống ăn mòn bằng dòng điện cưỡng bức và đến
hiện tại đã có bề dày kinh nghiệm về lĩnh vực này, điều này hoàn toàn nhận được từ sự
định hướng thiết kế từ phía khách hàng, sản phẩm, quản lý chất lượng và dịch vụ sau bán

hàng.
 Hệ thống chống hà bám bằng điện cực
Sự xuất hiện hà bám tăng lên khi hà, trai và những sinh vật biển khác thâm nhập vào hệ
thống ống tàu và định cư trong bề mặt nơi mà chúng phát triển và sinh sôi nảy nở rất
nhanh.
17


Trong hầu hết các trường hợp nghiêm trọng, toàn bộ hệ thống cung cấp nước biển trở nên
tắc nghẽn hoàn toàn, ảnh hưởng tới tính an toàn và khả năng vận hành của tàu. Trong
trường hợp khác, làm suy yếu dòng chảy của nước biển qua hệ thống làm mát và có thể
làm giảm hiệu quả của máy, dẫn tới tăng sự tiêu hao nhiên liệu.
Hệ thống KC chủ yếu dựa trên hiện tượng điện phân, điện cực được cấu thành từ đồng,
nhôm và sắt được nuôi bằng dòng điện cưỡng bức từ hệ thống điều khiển. Điện cực
thường được lắp thành đôi trong van thông biển hay bầu lọc nước biển nơi mà trực tiếp
tiếp xúc với dòng nước biển chảy vào. Điện cực cũng có thể được lắp trong các két độc
lập trước khi đưa vào hệ thống ống và thiết bị sau nó. Mặc dù sự hàm lượng đồng ở trạng
thái hoà tan là rất nhỏ ví dụ nhỏ hơn 2 phần tỉ, chúng đủ để chống sinh vật biển cư trú và
luân chuyển trong hệ thống và tạo nên một lớp bảo vệ ngăn ngừa ăn mòn trong bề mặt
của ống.
Theo cách này, Hệ thống chống hà KC mang tới sự bảo vệ hoàn toàn và liên tục cho hệ
thống ống, van và bầu ngưng cũng như các thiết bị sống còn như hệ thống cứu hoả, hệ
thống làm lạnh và hệ thống điều hoà.

18