ĐA
̣
I HO
̣
C QUÔ
́
C GIA HA
̀
NÔ
̣
I
TRƯƠ
̀
NG ĐA
̣
I HO
̣
C KHOA HO
̣
C TƯ
̣
NHIÊN
Nguyễn Thị Thanh Chuyền

NGHIÊN CỨU ĐỘ BỀN HÒA TAN ANOT CỦA THÉP VÀ THÉP

I
TRƯƠ
̀
NG ĐA
̣
I HO
̣
C KHOA HO
̣
C TƯ
̣
NHIÊN
Nguyễn Thị Thanh Chuyền NGHIÊN CỨU ĐỘ BỀN HÒA TAN ANOT CỦA THÉP VÀ THÉP
BIẾN TÍNH TRONG MÔI TRƯỜNG KIỀM CHỨA ION CLO

Chuyên nga
̀
nh: Hóa lý thuyết v hóa lý
M s: 60.44.31

LUÂ
̣
N VĂN THA
̣

r
)

i
)

 







pit
vào log[Cl
-

  H
2


pit





4
2-

 

4
3-


pit

4
3-


 

4
3-
0.02M (b)


4
3-
0.02M

pit
vào log[Cl
-


pit


pit

-
]=1.00M

3


4
2-


pit

4
2-


 

4
2-
0.02M

WO
4
2-


pit

pit
vào log[Cl
-
 
pit
vào

-
]=1.00M 4
Danh mục các bảng biểu

pit



4
2-


có [CrO
4
2-

-
khác nhau



2-

-
khác nhau

NaCl 0.50M có [NO
2
-
] khác nhau


2
-

-
khác nhau





5

 6


 
1.1.2. Phân loại sự ăn mòn kim loại
: 
 .
1.1.2.1.  

  
do  thành
ion và 

t
0
2Fe + 3Cl
2
2FeCl
3

3Fe + 2O
2
Fe
3
O
4
t
03Fe + 4H
2

ZH
+
+ Ze 
2
Z
H
2

8
i

4
Z
O
2
+
2
Z
H
2
ZOH
-

, 
1 

   

1.1.2.2. 


 
i 















 (

12 ÷ 14) 











Do khí CO
2
, H
2
S …
2
hi hòa tan

2

CO
2
+ H
2
O  H
2
CO
3

H
2
CO
3
 H
+
+ HCO
3
-

HCO

3
+ H
2
O
CO
2

2
CO
3
+ H
2
O
Các 

    
2
, khí H
2
         

2


2


H
2
 H


:  
-
o bê tông (Hình 1.2)

on Cl
-
. 
 
 
  

Sự hút mao dẫn do sức căng mặt ngoài tông không
bão hòa 
bê tông mm
  
trong bê  ÷6m cm.
 
 

  [11].
Sự khuếch tán do chêch lệch nồng độ ion clorua

 
  tông
 
C/t = D 
2
C/x
2

3
).
C

: N tông (kg/m
3
).
.

          nên         
10
-12
10
-12
(m
2

  
s

3

: [11]
-   
S

. , thông 
C
S
ng 10mm.








hòa bê tông






14



: Fe Fe
2+
+ 2e


O
2
+ 2H
2
O + 4e
-


2
O
3
.H
2
O + 2H
2
O
 FeO, Fe
3
O
4
, Fe(OH)
2,
Fe(OH)
3
,
Fe(OH)
3
.3H
2
 
 
làm   
C
3
bê tông, còn t qui 
 0,9 kg/m
3
bê tông.

cao d b 
m. S ng và hình dng các l m gây ra ph thuc vào u
kin thc nghim và bn cht các lp ph (Hình 1.3).

Hình 1.3: Các dạng ăn mòn điểm
c ht ta xét  m i vi kim loi có lp ph là màng th
ng. Thép  bn ch có lp th ng bám trên b mt
kim lothép vng xâm thc có
cha các ion halogen Cl
-
, Br
-
, I
-
thì chúng s b m bao gn
sau (Hình 1.4):
Sự hình thành lỗ
n nay vc quan nim rõ ràng v s hình thành l, song
có th gi thit rng: ti mt s ch b mt màng th n chnh có s
hp ph các ion halogen (ví d Cl
-
) hoc ion sunfua, ti b hoà tan vi
t ln to l m và to nên các mui d tan. Nhng v trí có
màng th ng là biên gii gia kim loi và tp cht phi
kim. T    ng không bo v c kim loi và d hp ph các ion
a b mt ngoài th ng (catot) và bên trong

16
l th ng (anot). Giá tr th mà tp th ng bu b xuyên thng và b
m gi là th m (th pitting  E

FeOOH + H
2
O Fe
3+
+ Cl
-
+ 2OH
-

  xem ion Cl
-
t xúc tác cho quá trình hoà tan màng th
ng.
Sự phát triển lỗ

Hình 1.4: Sơ đồ quá trình ăn mòn điểm
Các l ng phát trii s khng ch hn hp (va khng ch ng
hc, va khng ch khuch tán). Phía trong l phn ng thy phân Fe
2+
làm cho pH
cng gim hn ch hing tái th ng. 
ion Cl
-
       




(A/cm
2
)
E
pit

18
mòn (Hình 1.5). Giá tr E
pit
là mt hàm ca thành phng, thành phn hp
kim, nhi, pH
Thế tái thụ động (E
r
):
Theo Pourbaix, các l bu xut hin ti th m hoc l
tip tc ln lên ngay c khi giá tr th nh 
p
. Chúng ch ngng ln lên khi giá
tr th nh t giá tr nhnh gi là th tái th ng (repassivation) hay th
bo v (Hình 1.6).

Hình 1.6: Đường cong phân cực có xuất hiện thế tái thụ động (E
r
)
Thế ức chế (E
i
)

Hình 1.7: Đường cong phân cực có xuất hiện thế ức chế (E
i

) thì m dòng i mt giá tr th
 b tái th ng, th i là th th ng (Hình 1.7). Thc t E
i
xut
hin trong khá nhiu h thng [28].
1.3.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự ăn mòn điểm
Có rt nhiu yu t n s 
t vài yu t quan tr 
 ng ca tác nhân xâm thc
Các tác nhân xâm th  
-
, ion I
-
, SO
4
2-
hay
NO
2
-
là nguyên nhân chính gây nên s m. Theo rt nhiu nghiên cu,
th m ca kim loi là mt hàm theo n các tác nhân xâm thc, nói
chung có d E
P
= A  B.logC
X

:
A, B là các hng s tùy thuc vào tng long. C
X

-
> NO
3
-
> SO
4
2-
> ClO
4
-
. Mt khác theo Schwenk, ion NO
3
-
c
ch m thép không g trong dung dch cha ion Cl
-
i không có
kh c ch trong dung dch cha ion Br
-
. Theo mt s nghiên cu khác, kh
c ch s ch Cl
-
ca mt s 
WO
4
2-
> MoO
4
2-
> NO

(a) (b)
Hình 1.8: Đường cong phân cực trong trường hợp có chất ức chế anot (a)
hoặc chất ức chế catot (b)
-  catot 
hãm 


 g 

 C
hòa tan anot. 
 
logi
logi

22
1.4.3. Chế tạo các lớp phủ trên bề mặt kim loại để ngăn cách sự tiếp xúc giữa kim
loại và môi trường ăn mòn điện hóa chống ăn mòn kim loại
-  
 
or 
- 
- 
1.4.4. Bảo vệ điện hóa chống ăn mòn kim loại
Nguyên tc cn hoá bo v chi là dch
chuyn th v phía âm và nm trong min th loi tr áp
phân cc bi dòng ngoài hoc t phân cc ca s t khác,
có th to lp th ng trên mt kim loi bng s phân co
v c dùng bo v nhng phn kim loi tip xúc vng dn
n. Ví d trc bic ven bin hoc trong t.

, CrO
4
2-
, NO
2
-
.
E
pit


-
.
              
              axit tannic,
polyanilin và TiO
2
trong  phosphat hóa 