NGHIấN CU NH HNG CA pH V NNG
ION CLO CHO N QU TRèNH HO TAN ANễT FE
STUDY ON THE INFLUENCE OF pH AND CHLORIDE ION
CONCENTRATION ON THE ANODIC DISSOLUTION OF IRON Lấ T HI
Trng i hc S phm, i hc Nng TểM TT
nh hng ca nng ion clo v pH n s hũa tan anụt ca Fe trong dung dch nc ó
c nghiờn cu bng phng phỏp o ng cong phõn cc v ph tng tr in húa
(EIS). Cỏc kt qu thu c cho thy rng tc hũa tan anụt tng tuyn tớnh vi s tng
nng ion Cl Tc hũa tan anụt gim khi pH tng v t giỏ tr cao nht pH = 3,0 v
thp nht ti pH = 11,0. Dng th Nyquist ca ph tng tr gm mt bỏn cu. ng kớnh
ca bỏn cu ph thuc vo pH dung dch.
ABSTRACT
The effect of chloride ion concentration and pH on the anodic dissolution of Iron in aqueous
solutions has been studied by using electrochemical polarization curves and electrochemical
impedance spectroscopy (EIS). It has been discovered that the rate of anodic dissolution
increased linearly with increasing Cl
-
concentration. With increasing pH, the rate of anodic
dissolution decreased, being highest at pH 3.0 and lowest at pH 11.0.
The Nyquist impedance plots consisted only of one semicircle. The diameter of semicircle was
dependent upon solution pH. 1. Mở đầu
Phơng pháp keo tụ điện hóa đợc sử dụng rộng rãi để xử lý nớc thải chứa chất thải thực

(a) (b)

(c)
Hình 1.
Đờng cong phân cực anôt Fe trong dung dịch các NaCl

ở các môi trờng: a
- pH=3,0; b- pH = 7,0; c- pH = 11,0

Các kết quả đo cho thấy Fe dễ bị hòa tan ở vùng thế anôt trong dung dịch trung tính và
axit; đồng thời không có màng thụ động hình thành trên bề mặt điện cực. Trong dung dịch
kiềm (pH = 11,0), trên bề mặt điện cực có tạo màng thụ động trong vùng thế thụ động.
Tốc độ hòa tan anôt Fe trong các môi trờng pH khác nhau tăng khi nồng độ NaCl
tăng. Nguyên nhân này là do ion Cl
-
tơng tác với màng và phá hủy nó theo các phản ứng sau:
FeOOH + Cl
-
FeOCl + OH
-
(1)
FeOCl + H
2
O Fe
3+
+ Cl
-
+ 2OH
-
(2)

+
trong môi trờng bị khử theo phơng trình:
2H
+
+ 2e H
2
(5)
ở môi trờng pH = 11,0 tốc độ hòa tan anôt chậm do bởi sự hình thành lớp màng oxit
Fe
3+
với sự có mặt của oxi hòa tan. 3.2. Phổ tổng trở điện hóa (EIS)
Hình 3 trình bày phổ tổng trở dạng Nyquist của Fe trong dung dịch NaCl 0,1M ở giá
trị pH = 3,0; 7,0 và 11,0. a. b.

c.
Hình 3. Đồ thị tổng trở dạng Nyquist của Fe trong dung dịch NaCl 0,1M
trong các môi trờng:
a- pH 3.0; b- pH 7.0; c- pH 11.0

Các phổ Nyquist thu đợc chỉ gồm một bán cầu. Đồng thời đờng kính của bán cầu lớn
nhất trong môi trờng pH = 11,0 và nhỏ nhất trong môi trờng pH = 3,0. Điều này cho thấy
tốc độ hòa tan anôt Fe lớn nhất trong môi trờng pH =3,0 và nhỏ nhất trong môi trờng pH =
11,0. Kết quả này phù hợp với kết quả đo đừơng cong phân cực.
Từ các số liệu phổ tổng trở và sử dụng chơng trình ZSimp Win, mạch điện hóa tơng

[3] J. S. Do and M. L. Chen, J. Appl. Electrochem, 24 785 790, 1994.
[4] J. R. Macdonal, Impedance Spectroscopy, Chapel Hill, New York, 1987.
[5] Denny A. Jones, Principles and prevention of corrosion, Prentice Hall, London
Sydney, 1996.