MỤC LỤC

Trang bìa phụ
Lời cảm ơn
Lời cam đoan
Mục lục
Danh mục các bảng biểu và hình vẽ
Danh mục các ký hiệu và chữ viết tắt Mở đầu
1
Chương 1
Tổng quan
3
1.1.
ăn mòn kim loại trong khí quyển
3
1.1.1.
Sự ăn mòn kim loại trong khí quyển
3
1.1.2.
Các yếu tố ảnh hưởng đến ăn mòn kim loại trong khí quyển
4
1.1.2.1.
ảnh hưởng của độ ẩm và các thành phần của khí quyển
4
1.1.2.2.
Thời gian màng ẩm bám trên bề mặt kim loại và nhiệt độ

Ảnh h-ëng cña b¶n chÊt chÊt øc chÕ
11
1.3.2.3.
¶nh h-ëng cña c¸c ion cã h¹i
11
1.4.
Các chất ức chế bay hơi
12 1.4.1.
Lĩnh vực sử dụng các chất ức chế bay hơi
12
1.4.2.
Mối quan hệ giữa áp suất hơi bão hòa với một số thông số hóa lý của
chất ƯCBH
13
1.4.3
Các phương pháp đo và xác định áp suất hơi bão hòa của các chất
17
1.4.4.
Quan hệ giữa tính chất bảo vệ và cấu trúc hoá học của chất ức chế
20
1.4.5.
Các cách biến đổi cấu trúc của các chất ức chế để điều chỉnh P
0
của
chúng
23
1.4.6.

36
2.2.4.
Các phương pháp xác định các thông số vật lý của các chất
36
2.2.5.
Các phương pháp điện hoá xác định khả năng bảo vệ
37
2.2.6.
Phương pháp thử nghiệm tự nhiên đánh giá khả năng bảo vệ.
39
Chương 3
Kết quả và thảo luận
42
3.1
Xác định các thông số lượng tử
42
3.2.
Tổng hợp, xác định cấu trúc của chất ức chế bay hơi.
48
3.2.1.
Tổng hợp đietylaminhiđroclorua
48
3.2.2.
Tổng hợp mocpholin hiđroclorua
48
3.2.3.
Tổng hợp 4-đietylamin-butan-2-on
49
3.2.4.
Tổng hợp 3-đietylamin-1-phenyl-propan-1-on

74
3.3.1.
Kết quả đo điện hoá trên đồng M1.
74
3.3.2.
Kết quả đo điện hoá trên thép CT3.
81
3.4.
Kết quả thử nghiệm tự nhiên.
89
3.4.1.
Kết quả thử nghiệm tự nhiên tại sân phơi mẫu Hà nội.
89
3.4.1.1.
Kết quả kiểm tra sau 6 tháng thử nghiệm.
89
3.4.1.2.
Kết quả mở niêm sau 14 tháng cho các mẫu thử nghiệm.
91
3.4.2.
Kết quả thử nghiệm thực tế tại các đơn vị
93
3.5.
Quan hệ giữa cấu trúc và khả năng ức chế ăn mòn của các -
aminoxeton
97

Kết luận
104


Bng 1.2
p suất hơi bão hòa phụ thuộc vào khối l-ợng phân tử của các chất ở
21 và 40
0
C.
Bng 1.3
Cỏc phng trỡnh tuyn tớnh v s ph thuc ca ỏp sut hi bóo hũa
ca cỏc benzoat v nitrobenzoat amin vo im sụi ca amin gc cú
trong thnh phn cht c ch.
Bng 1.4
Mt s thụng s húa lý ca benzoat, m-nitrobenzoat amin v cỏc dn
sut.
Bng 2.1
Nhng cht c la chn tng hp cho nghiờn cu.
Bng 2.2
Thnh phn hoỏ hc ca cỏc mu nghiờn cu
Bng 3.1
S liu lng t ca cỏc cht nghiờn cu IK
Bng 3.2
Ph
13
C-NMR v DEPT ca 4-imetylamin-3-metyl-butan-2-on
Bng 3.3
Kt qu ph
1
H-NMR v
13
C-NMR ca 3-morpholin-4-yl-1-phenyl-
propan-1-on.
Bng 3.4


Bảng3.13
Kết quả xác định tốc độ ăn mòn trong quá trình thử nghiệm bằng
phương pháp khối lượng.
Bảng3.14
Tổng hợp kết quả thử nghiệm tự nhiên
Bảng3.15
Giá trị thế và dòng ăn mòn, hiệu quả bảo vệ điện cực đồng và thép
trong môi trường NaCl 3% của các chất ức chế
Bảng3.16
Phương trình hồi quy 1 yếu tố của các chất ức chế đối với đồng M1 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ẢNH

Hình 1.1
Sự hấp phụ
n
XO
4
lên bề mặt kim loại

Hình 2.1
Cấu tạo điện cực nghiên cứu
Hình 2.2
Bình đo điện hoá
Hình 3.1
Phổ
1
H-NMR của 4-đietyl amin-3-metyl-butan-2-on

13
C NMR và DEPT của 4-đimetylamin-3-metyl-butan-2-on
Hình 3.11
Phổ EI-MS của 3-morpholin-4-yl-1-phenyl-propan-1-on.
Hình 3.12
Phổ
1
H-NMR của 3-morpholin-4-yl-1-phenyl-propan-1-on
Hình 3.13
Phổ
13
C-NMR; DEPT135; DEPT90 của 3-morpholin-4-yl-1-phenyl-
propan-1-on
Hình 3.14
Phổ MS của (1) và (2)
Hình 3.15
Phổ
1
H-NMR của (1) và (2)
Hình 3.16
Phổ
13
C-NMR; DEPT135; DEPT90 của (1) và (2) Hỡnh 3.17
ng ngoi suy Tafel ca ng M1 vi cht c ch BV3 o trong
dd NaCl 3%.
Hỡnh 3.18
Hiu qu bo v n mũn Cu trong mụi trng NaCl 3%

thiên nhiên, kiểm tra tình trạng mẫu thử nghiệm tại sân phơi.
Hỡnh 3.34
nh mẫu thử nghiệm chế phẩm IK3 sau 14 tháng tại sân phơi
Hỡnh 3.35
nh các mẫu thử nghiệm chế phẩm IK4 sau 14 tháng.
Hỡnh 3.36
nh các mẫu thử nghiệm chế phẩm IK5 sau 14 tháng.
Hỡnh 3.37
nh các mẫu thử nghiệm đối chứng IK sau 14 tháng.
Hỡnh 3.38
S to phc gia -aminxeton vi kim loi Me (Cu v Zn)

danh môc c¸c ký hiÖu, c¸c ch÷ viÕt t¾t

1. CÁC CHỮ VIẾT TẮT

D
Debye
T
sôi

Nhiệt độ sôi
R
Nhóm thế
C
bv
, C
bảo vệ

Nồng độ bảo vệ
Z
Hiệu quả bảo vệ
q


Giá trị mật độ điện tích trên tâm hấp phụ
n
Số tâm hấp phụ
A
m

Diện tích bề mặt phân tử
k
x

Hằng số cân bằng hay hằng số tốc độ của chất phản


N¨ng l-îng Gibbs (biÕn thiªn entanpi tù do)
MO
Orbitan ph©n tö
GTO
Hàm cơ sở kiểu Gauss
STO
Hàm cơ sở kiểu Slater
IK3
4-Đietylamin- butan- 2 - on
IK4
4-Đietylamin-3-metyl-butan-2-on
IK5
3- Đietylamin- 1- phenyl- propan- 1- on
IK6
4-Morpholin-4- yl-butan-2-on
IK7
3-Morpholin-4-yl-1-phenyl-propan-1- on
IK8
3-Metyl-4-morpholin-4-yl- butan-2-on
IK11
3-Đimetyl-amino-1-phenyl-propan-1-on
IK12
4- Đimetylamin- butan- 2- on
IK13
4-Đimetylamin-3-metyl-butan-2-on
E
HOMO
E
LUMO

Các chế phẩm ức chế ăn mòn
M1- M15; E1- E15; P1-
P15, A1-A15
Ký hiệu các chất mô phỏng nghiên cứu (phụ lục 1)
Me
Kim loại
K
Độ Kenvil
n
Số thí nghiệm
R
2
Hệ số tương quan
s
Sai số bình phương trung bình
U
ănmòn

Thế ăn mòn
I
ănmòn

Dòng ăn mòn
I
trans

Dòng vận chuyển electrron
1
H - NMR
Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton

Bảo vệ chống ăn mòn kim loại có ý nghĩa to lớn đối với nền kinh tế quốc dân
vì thiệt hại do ăn mòn kim loại gây ra rất lớn. Theo một số tài liệu [9,26,68,69,95,
114,112,125], lượng kim loại bị mất đi trực tiếp do ăn mòn chiếm khoảng 10 %
tổng sản lượng kim loại sản xuất ra hàng năm; còn các thiệt hại gián tiếp như giảm
độ bền dẫn tới giảm năng suất, chất lượng của sản phẩm chiếm 1,5 đến 2 lần lượng
thiệt hại trực tiếp về trọng lượng kim loại. Đối với các nước công nghiệp phát triển,
nhất là các nước có công nghiệp dầu khí và biển thì tổng thiệt hại gây ra do ăn mòn
chiếm 4  5 % thu nhập quốc dân [95,114,124]. Chống ăn mòn kim loại còn có ý
nghĩa to lớn trong vấn đề bảo vệ môi trường, tiết kiệm tài nguyên, an toàn lao động.
Vấn đề chống ăn mòn kim loại đã được nhiều nhà khoa học trên thế giới và
Việt Nam quan tâm nghiên cứu. Phương pháp sử dụng các chất ức chế ăn mòn có lẽ
là phương pháp được áp dụng sớm nhất, phổ biến nhất [13,38,97,114,125] và trong
nhiều trường hợp là biện pháp không thể thay thế. Các chất ức chế được sử dụng
một cách truyền thống trong quá trình chế tạo máy móc, trong các ngành công
nghiệp, trong khai thác và chế biến dầu mỏ, khí đốt, công nghiệp quân sự, hàng
không
Ra đời sau các chất ức chế dạng tiếp xúc, các chất ức chế ăn mòn dạng bay
hơi từ lâu cũng đã khẳng định được chỗ đứng của mình nhờ những ưu việt mà chất
ức chế tiếp xúc không thể có được. Nó có tác dụng bảo vệ với tất cả các bề mặt, các
khe kẽ nhỏ trong không gian bảo vệ mà chất ức chế tiếp xúc không phủ tới được,
hiệu quả bảo vệ cao, dễ sử dụng, có thể đưa đối tượng bảo vệ ra sử dụng một cách
nhanh chóng khi cần thiết [2,15,37,97,124]. Điều này có ý nghĩa to lớn trong quân
sự khi đưa vũ khí, khí tài niêm cất vào trạng thái sẵn sàng chiến đấu.
Đã có nhiều công trình khoa học nghiên cứu về các chất ức chế bay hơi từ
các hợp chất hữu cơ như các bazơ azometin, các muối nitrobenzoatamin, amin,
aminoxeton và nhiều hợp chất khác [15,50,54,56,70,73,80,93,101,106,112]. Một số
trung tâm nghiên cứu ở nước ta như Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam, Trung
tâm Khoa học và Công nghệ Quân sự, Trung tâm Nhiệt đới Việt Nga đã bước đầu
ĐHQG Hà Nội-Đại học Khoa học Tự nhiên-Luận án tiến sĩ hoá học-NCS Trịnh Cương



-aminoxeton và khẳng định cấu
trúc chúng thông qua các phương pháp phổ khác nhau.
3- Nghiên cứu khả năng ức chế ăn mòn ở pha hơi của các chất tổng hợp
được bằng phương pháp điện hoá và bước đầu xem xét mối liên quan của nó với
cấu trúc.
ĐHQG Hà Nội-Đại học Khoa học Tự nhiên-Luận án tiến sĩ hoá học-NCS Trịnh Cương

3
4- Thử nghiệm tự nhiên đánh giá khả năng ức chế ăn mòn của các chế
phẩm điều chế được trên các mẫu kim loại, đặc biệt là trên vũ khí trang bị kỹ
thuật.

CHƢƠNG 1
TỔNG QUAN
1.1. ĂN MÒN KIM LOẠI TRONG KHÍ QUYỂN
1.1.1. Sự ăn mòn kim loại trong khí quyển
Hiện tượng ăn mòn kim loại là quá trình phá huỷ chúng do các yếu tố môi
trường bên ngoài, là quá trình xảy ra trên bề mặt giới hạn giữa bề mặt kim loại và
môi trường, theo những cơ chế khác nhau: Cơ chế ăn mòn hoá học hoặc cơ chế ăn
mòn điện hoá [38,39,83,94,101,109,112]. Ăn mòn hoá học khác với ăn mòn điện
hoá ở chỗ ăn mòn hoá học là sự phá huỷ kim loại bởi phản ứng hoá học dị thể khi
bề mặt kim loại tiếp xúc với môi trường ăn mòn, khi đó kim loại bị chuyển thành
ion kim loại đi vào môi trường trong cùng một giai đoạn và xảy ra ở nhiệt độ cao;
còn đối với ăn mòn điện hoá quá trình ăn mòn thường xuyên gồm nhiều giai đoạn
và tại nhiều vị trí khác nhau trên bề mặt kim loại
Tuỳ theo môi trường ăn mòn người ta phân chia thành các loại ăn mòn như ăn
mòn trong đất, ăn mòn dưới nước ( chủ yếu là ở biển), ăn mòn trong môi trường hoá
chất và ăn mòn trong khí quyển [13,69,112]. Thực ra các sự phân loại nêu trên
cũng chỉ có tính chất tương đối. Đặc điểm quan trọng nhất để phân biệt ăn mòn khí

đặc biệt tăng nhanh khi độ ẩm lớn hơn 70
0
/
0
. Nếu trong không khí chỉ có thành phần
ẩm thì tốc độ ăn mòn cũng không đáng kể ngay cả khi độ ẩm đạt 100%, nhưng khí
quyển thường chứa các chất gây ăn mòn như các khí SO
2
, NO
2
, H
2
S, CO
2
, O
2
, Cl
-

chúng kết hợp với nhau làm tăng tốc độ ăn mòn lên gấp nhiều lần. Các khí có
tính axit trong không khí ẩm tồn tại và hấp phụ trên bề mặt kim loại ở dạng hiđrat:
(SO
2
.H
2
O, CO
2
.H
2
O ) tạo thành các dung dịch điện li làm tăng tốc độ ăn mòn theo

hợp chất hữu cơ… chúng có thể trực tiếp hay gián tiếp tác động đến kim loại do
chúng có thể hấp phụ khí ăn mòn, ẩm trong khí quyển hoặc bản thân chúng là
những chất gây ăn mòn.
1.1.2.2. Thời gian màng ẩm bám trên bề mặt kim loại và nhiệt độ.
Quá trình ăn mòn khí quyển chỉ xuất hiện trong trường hợp trên bề mặt kim
loại có màng ẩm có độ dày nhất định(10-20 lớp phân tử). Mức độ ăn mòn phụ thuộc
vào thời gian tồn tại của màng ẩm trên bề mặt kim loại (TOW), đây là thông số
quan trọng cho việc đánh giá tốc độ ăn mòn. Việc tính toán xác định thời gian tồn
tại thực tế của màng ẩm là rất phức tạp. TOW có thể được tính gần đúng một cách
đơn giản theo các giá trị trung bình của nhiệt độ và độ ẩm tương đối.
Thông thường, khi nhiệt độ tăng 10
0
C thì tốc độ phản ứng tăng lên khoảng
1,5 lần, khi nhiệt độ tăng thì tốc độ phản ứng ăn mòn không phải lúc nào cũng tăng,
đó là một mối quan hệ phức tạp [69,112].
Độ dày của lớp khuếch tán giảm khi nhiệt độ tăng. Vì vậy khi tăng nhiệt độ thì
dòng khuếch tán tới hạn tăng, dẫn đến tăng tốc độ ăn mòn. Nhưng khi nhiệt độ tăng
thì thời gian tiếp xúc giữa kim loại và chất điện ly giảm xuống. Nếu các hiệu ứng
xuất hiện do việc tiếp xúc lâu dài của kim loại với chất điện ly lớn hơn các hiệu ứng
xuất hiện khi tăng nhiệt độ, thì sự ăn mòn ở vùng có nhiệt độ thấp hơn có thể lớn
ĐHQG Hà Nội-Đại học Khoa học Tự nhiên-Luận án tiến sĩ hoá học-NCS Trịnh Cương

6
hơn ở các vùng có nhiệt độ cao. Ở vùng có khí hậu nhiệt đới, nhiệt độ cao kết hợp
với thời gian tiếp xúc lâu làm tăng tốc độ ăn mòn [13].
1.1.2.3. Ảnh hƣởng của vi sinh vật.
Ngoài các nguyên nhân ăn mòn kim loại, hợp kim đã nêu trên còn phải kể
đến tác nhân sinh vật, nó cũng góp phần làm tăng tốc độ ăn mòn kim loại. Trước hết
và đáng xem xét nấm mốc và các vi sinh vật [13,31,69,112,124]. Các bào tử nấm
mốc có thể bám trên bề mặt kim loại ở những nơi bám bẩn các chất hữu cơ. Độ ẩm

ảnh hưởng của gió Lào. Mùa nóng từ tháng 4 đến tháng 8, rét từ tháng 11 đến tháng
3. Nhiệt độ cao nhất là 40
0
C (tháng 6-7). Lượng mưa từ 2.000mm đến
2.500mm/năm. Độ ẩm tương đối thường xuyên trên 80%.
- Đặc điểm khí hậu vùng Tây Nguyên: độ ẩm tương đối của không khí
thường xuyên trên 80%, vùng rừng núi còn cao hơn, mùa mưa từ tháng 4 đến tháng
9 hầu như trên 90%. Lượng mưa từ 1800mm đến 2500mm/năm. Nhiệt độ cao nhất
3536
0
C vào tháng 4.
- Đặc điểm khí hậu Nam bộ: Độ ẩm tương đối môi trường từ 70 đến 90%.
Nhiệt độ cao nhất từ 3638
0
C. Lượng mưa trung bình 1.5002.000mm/năm.
Nhiệt độ trung bình năm của cả nước khoảng 25
0
C. Nhiệt độ trung bình tăng
dần từ Bắc vào Nam. Độ ẩm luôn cao, độ ẩm trung bình khoảng 82%. Trong 1 năm
có khoảng 2/3 số ngày có độ ẩm lớn hơn 80%. Vì gần biển, trong khí quyển chứa
nhiều hơi muối. Do đặc điểm khí hậu, địa hình như vậy cùng với biên độ dao động
nhiệt độ trong một ngày khá lớn ( 6-10
0
C) nước luôn luôn ngưng tụ và bay hơi, cho
nên tốc độ ăn mòn kim loại, nhất là ở miền Bắc rất cao [26,69,82,95,114].
Tác động thường xuyên của nắng, nóng, mưa, nhiệt độ cao và đặc biệt độ ẩm
tương đối của môi trường lớn làm tăng tốc độ ăn mòn, lão hoá và phá huỷ sinh học.
Các thiết bị máy móc, trang bị kỹ thuật, vật liệu hư hỏng, xuống cấp nhanh chóng.
Đặc điểm khí hậu nhiệt đới ẩm của nước ta cũng ảnh hưởng rất nhiều tới các
chất ức chế bảo vệ kim loại. Các chất ức chế tiếp xúc nhanh chóng mất tác dụng do

1.2.2. Phương pháp phủ lớp bảo vệ bằng các lớp phủ kim loại hoặc phi kim:
Kim loại cần được bảo vệ được phủ bằng các lớp phủ kim loại, phi kim hoặc phủ
lên bề mặt kim loại một lớp chất polime bền, trơ có tác dụng bảo vệ. Ví dụ mạ
niken, mạ crom, tráng kẽm, sơn Phương pháp này trong nhiều trường hợp còn
nâng cao độ bền mài mòn đồng thời có tác dụng trang trí.
1.2.3. Bảo vệ điện hoá chống ăn mòn kim loại: Phương pháp bảo vệ điện hoá
ngày nay được sử dụng rộng rãi để chống lại ăn mòn kim loại trong các điều kiện
khí hậu khác nhau. Nguyên tắc của phương pháp là thực hiện sự phân cực điện hoá
sao cho dòng ăn mòn giảm đến giá trị nhỏ nhất trong môi trường ăn mòn. Người ta
chia ra làm hai loại bảo vệ điện hoá: Bảo vệ anốt và bảo vệ catốt. Phương pháp này
ĐHQG Hà Nội-Đại học Khoa học Tự nhiên-Luận án tiến sĩ hoá học-NCS Trịnh Cương

9
được ứng dụng phổ biến trong công nghiệp tàu biển, bảo vệ các giàn khoan, các cấu
kiện bằng thép lớn…
1.2.4. Phương pháp xử lý môi trường ăn mòn: Việc xử lí môi trường làm
giảm yếu tố gây ra sự ăn mòn chỉ được thực hiện khi thể tích cần bảo vệ nhỏ hoặc
điều kiện công nghệ cho phép, đây là một trong những biện pháp bảo vệ rất hiệu
quả. Có thể xử lý môi trường bằng cách:
- Giảm hàm lượng chất khử phân cực có mặt trong môi trường ăn mòn. Các chất
khử phân cực như oxi, SO
2
, hơi axit …làm tăng tốc độ ăn mòn do vậy cần loại
chúng ra khỏi thể tích cần bảo vệ bằng các phương pháp khác nhau phù hợp với đối
tượng bảo vệ như duy trì độ ẩm thích hợp, trung hoà môi trường axit, đuổi khí oxi,
loại các khí gây ăn mòn bằng chất hấp phụ, dùng khí trơ thổi vào thể tích cần bảo
vệ, thay đổi pH môi trường…
- Sử dụng chất ức chế ăn mòn: phần này được trình bày kỹ hơn ở mục 1.3 và
1.4.
1.3. CÁC CHẤT ỨC CHẾ ĂN MÒN.

cần bảo vệ. Lượng các chất ức chế hấp phụ lên kim loại thường không lớn. Nhiều
tác giả nghiên cứu đã chỉ ra rằng chỉ với việc hấp phụ lên 10-15% diện tích bề mặt
kim loại bằng chất ức chế, tác dụng chống ăn mòn đã thể hiện rõ rệt. Điều kiện cần
là phải tạo được liên kết bền giữa chất ức chế và kim loại sao cho chất ức chế được
hấp phụ thành một lớp đơn phân tử trên bề mặt kim loại cần bảo vệ. Trong một số
trường hợp có thể tạo thành lớp kép. Theo sự tăng của mức độ lấp đầy bề mặt kim
loại bằng chất ức chế thì tác dụng ức chế tăng lên. Các phân tử chất ức chế hấp phụ
hoá học không thuận nghịch có hiệu quả tác dụng ức chế thường cao hơn so với hấp
phụ vật lý. Khả năng hấp phụ hoá học của các kim loại phụ thuộc vào khả năng cho
nhận electron của kim loại, khả năng này càng lớn thì sự tạo phức với các chất có
obitan trống càng dễ dàng. Nó còn phụ thuộc vào độ linh động của nguyên tử trên
bề mặt kim loại, vào mức độ hoàn thiện của mạng tinh thể tức là phụ thuộc vào
nhiệt độ nóng chảy và năng lượng tự do riêng của bề mặt kim loại.
1.3.1.2. Tác dụng của chất ức chế lên phản ứng điện cực [39,83,112 ]:
Các chất ức chế ăn mòn khi được hấp phụ lên bề mặt kim loại làm thay đổi
động học của phản ứng điện cực. Các loại chất ức chế dù là chất ức chế anốt hay
catốt hoặc hỗn hợp anốt-catốt đều dẫn tới quá trình làm giảm sự ăn mòn do sự hấp
phụ của chúng lên bề mặt kim loại và tác động lên động học quá trình ăn mòn. Tức
là trong thành phần của các chất ức chế phải có các nhóm chức có khả năng hấp phụ
trên bề mặt kim loại và làm thay đổi động học quá trình điện hoá.
ĐHQG Hà Nội-Đại học Khoa học Tự nhiên-Luận án tiến sĩ hoá học-NCS Trịnh Cương

11
1.3. 2. Các yếu tố ảnh hƣởng đến tác dụng bảo vệ của chất ức chế:
1.3.2.1. Ảnh hưởng của bản chất kim loại [ 9,63,69,88,112,113].
Nếu kim loại có khả năng nhận electron càng lớn thì khả năng hấp phụ lên
kim loại của các chất ức chế có cặp electron tự do càng dễ dàng. Nếu tính linh động
của nguyên tử kim loại trên bề mặt lớn hay tần số dao động của các nguyên tử trên
bề mặt càng lớn (nhiệt độ nóng chảy càng thấp) thì các hợp chất hoá học (chất ức
chế) càng khó bị hấp phụ trên bề mặt và tác dụng bảo vệ của chất ức chế càng kém.

CrO
2
I
II
Me
O
O
SO
2
O
O
SO
2
I
II

Hình 1.1: Sự hấp phụ
n
XO
4
lên bề mặt kim loại.

ĐHQG Hà Nội-Đại học Khoa học Tự nhiên-Luận án tiến sĩ hoá học-NCS Trịnh Cương

12
Trong ion
2
4
CrO
thì liên kết Cr - O là liên kết cộng hoá trị phân cực. Ion kim

2
4
SO
lại làm tăng tốc độ ăn mòn kim
loại.
1.3.2.3. Ảnh hưởng của các ion có hại [112,121,124].
Trong khí quyển, nước hấp phụ lên bề mặt kim loại không phải là nước tinh
khiết mà thường chứa nhiều các chất và ion có hại như CO
2
, NO
2
, Cl
-
, SO
4
2-
,
HCO
3
-
, H
2
SO
3
Vì thế tác động của các chất ức chế lên kim loại xảy ra trong điều
kiện cạnh tranh giữa chúng vơí các ion độc hại trong môi trường. Quá trình bảo vệ
chỉ xảy ra khi khả năng hấp phụ của chất ức chế lớn hơn khả năng hấp phụ của các
ion khác, tức là chất ức chế có thể đẩy các ion khác ra khỏi bề mặt kim loại. Vì vậy
tỉ lệ giữa nồng độ chất ức chế và chất độc hại đóng vai trò quan trọng trong việc bảo
vệ kim loại khỏi ăn mòn.

nhanh chóng, thuận tiện nên trước hết nó được dùng rộng rãi trong bảo quản, niêm
cất vũ khí trang bị kỹ thuật quân sự do đặc thù sẵn sàng chiến đấu. Tuy nhiên việc
sử dụng chất ức chế bay hơi chỉ có tác dụng trong thể tích kín hoặc tương đối kín,
nên nó chỉ có tác dụng đối với những chi tiết thiết bị, dụng cụ nhỏ có khả năng bao
kín bằng hòm hộp kim loại, phi kim, các màng polyme hoặc những phần thiết bị,
phương tiện, khí tài có khả năng làm kín được như bề mặt trong của các đường ống
dẫn, nòng pháo, khoang khí tài, thùng đựng nhiên liệu
Chất ức chế bay hơi được sử dụng rộng rãi trong việc bảo quản hệ thống ống
dẫn của các nhà máy hoá chất, lọc dầu, đường ống dẫn dầu, khí ga trong quá trình
xây dựng hoặc thời gian ngừng hoạt động. Các chi tiết kim loại, linh kiện điện tử,
kim loại dạng bột, hạt cũng được bảo quản bằng chất ức chế bay hơi sau khi chế tạo.
ĐHQG Hà Nội-Đại học Khoa học Tự nhiên-Luận án tiến sĩ hoá học-NCS Trịnh Cương

14
Các chất ức chế bay hơi tuỳ theo đối tượng bảo vệ được đưa lên các chất
mang khác nhau. Dạng sử dụng phổ biến là tẩm chất ức chế lên giấy. Chúng cũng
có thể được tẩm lên vải, silicagen hoặc các chất mang khác. Một dạng mới là các
chất ức chế được đưa vào các polyme. Chất ức chế bay hơi cũng được sử dụng ở
dạng dung dịch bằng cách thổi chúng vào các đường ống: với đối tượng loại này
việc sử dụng chất ức chế bay hơi là lựa chọn duy nhất.
1.4.2. Mối quan hệ giữa áp suất hơi bão hòa với một số thông số hóa lý
của chất ƢCBH [50,53,57,73,104,112].
Các chất ức chế bay hơi khác nhau có những đặc điểm, tính chất khác nhau
nhưng một tính chất quan trọng liên quan đến khả năng bảo vệ kim loại của chúng
là áp suất hơi bão hoà. Việc nghiên cứu mối quan hệ giữa áp suất hơi bão hoà với
một số thông số hoá lý như momen lưỡng cực, nhiệt độ sôi, khối lượng phân tử,
nhiệt hoá hơi… được nhiều nhà khoa học quan tâm [52,57,66,96,112]. Điều này
giúp cho việc lựa chọn chất ức chế, xác định các yêu cầu sử dụng đạt hiệu quả cao
nhất.
Xử lý các số liệu đo áp suất hơi bão hòa của một số chất ức chế bay hơi ở

=-5775,2/T + 15,6763
26,4
Benzoat xiclohecxilamin
logP
0
=-5219,2/T + 13,0961
24,0
Benzoat dixiclohecxilamin
logP
0
=-4795,6/T + 10,8299
22,0
ĐHQG Hà Nội-Đại học Khoa học Tự nhiên-Luận án tiến sĩ hoá học-NCS Trịnh Cương

15
m-nitrobenzoat etylamin
logP
0
=-6050,2/T + 14,2277
-
m-nitrobenzoat dietylamin
logP
0
=-5668,2/T + 13,2269
25,9

Đường biểu diễn của phương trình Clapeyron- Clausius về sự phụ thuộc của
logarít áp suất hơi bão hòa vào giá trị nghịch đảo của nhiệt độ cho phép ứng dụng
để tính nhiệt hoá hơi trong vùng nhiệt độ đã cho.
logP

0
C
Nhiệt
độ,
0
C
áp suất
(P
o
)
mmHg
1
Nitrit n-butylamin
C
14
H
12
O
2
N
2

120
63
21
0,00383
2
Nitrit morpholin
C
4

H
14
O
2
N
2
218
255
21
0,001
ĐHQG Hà Nội-Đại học Khoa học Tự nhiên-Luận án tiến sĩ hoá học-NCS Trịnh Cương

16
5
Benzoat etylamin
C
9
H
13
O
2
N
167
16,6
40
0,334.10
-2

6
Benzoat đietylamin

Benzoat
hecxymetilenimin
C
13
H
19
O
2
N
221,3
138
40
0,865.10
-3

9
Benzoat
đixiclohecxilamin
C
19
H
29
O
2
N
303,5
255
40
0,838.10
-4

40
0,195.10
-4

12
m-nitrobenzoat
hecxametylenimin
C
13
H
18
O
4
N
2
266,3
138
40
0,135.10
-5Trong các muối của amin với axit khi thay một amin bằng amin khác áp suất
hơi bão hòa của chất ức chế chỉ phụ thuộc vào điểm sôi của amin có trong thành
phần muối và có thể biểu diễn bằng đường thẳng ở những nhiệt độ khác nhau. Từ
đây có thể chọn các amin với điểm sôi xác định để tổng hợp chất ức chế bay hơi với
áp suất hơi đã định. Đường thẳng liên hệ áp suất hơi bão hòa vào điểm sôi của amin
có trong thành phần của chúng chứng minh rằng khi thay đổi một amin thành amin
khác bản chất mối liên kết trong phân tử không bị thay đổi.
So sánh áp suất hơi bão hòa của chất được tạo ra của một amin với các axít