BỘ GIÂO DỤC VĂ ĐĂO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP.HCM
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Dĩ tai:
Trang 2luận ân tôi nghiện GVHD : Th š Nguyễn Văn Ngđn &
Th.s Lĩ Thi Ly
LOI CAM ON
Trong thời giân thực hiện luận văn em đê nhđn được sự hưởng dan tan
tình, sư giúp đỡ hết lòng của câc thấy cô vă bạn be
Em xin băy to lòng biết cin sđu sắc đến thầy Nguyễn Văn Ngđn vă có Lí Thi Ly đê tản tđm hướng dẫn em trong suốt thời gian thực hiện luận van
Em xin chđn thănh cảm ơn đến câc thay cô khoa Sinh đê tạo điều kiện cho
em nghiín cứu để tăi năy,
Cảm ứn TS Nguyễn Khương đê truyền thụ kiến thức quý giâ về môn điện
hóa, lă nền tảng lí thuyết cho em nghiín cứu để tăi sđu sắc hơn
Tp HCM ngăy 17 thang 05 nam 2004
Trang 3| uẫn ân tốt nghiệp GVHD :- Th.s Nguyễn Vđn Ngđn & Th.x Lí Thi Ly
MỤC LỤC
CHUGNG I AN MON TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC
[1 Cơ chế ăn mùn trong mỗi trường nước 3s 12 Anh hung cua oxy hoa tan đến tốc đỏ ăn mòn kim loại 7
CHUONG Il CHAT UC CHE QUA TRINH AN MON
11.0 Sot hye ve chat chế vú i)
11.2 Chat te chĩ tao mang thu động IU
II.3 Chất fe ChE Wap Phyo ccc ene eeneenre erent ee WB
IÍ 4 Cơ chế tâc động cúa chất ức chế H4
I5 Đânh giâ hiệu quả bảo vệ kim loại của chất ức chế 1x
l6 Giới thiệu vẻ cơ chế tâc dụng của natri hyđroxyt l9 I7 Giới thiệu về chất ức chế ăn mòn silicaL 19 [I8 Giới thiệu về chất ức chế ăn mòn molipđat t0
11.9 Giới thiệu về chất ức chế ăn mòn nitiL wud
[I 10 Anh hưởng của câc nhđn tổ bín ngoăi đến quâ trình ăn mòn kim loại 22
CHUONG III PHƯƠNG PHÂP THÍ NGHIỆM
I1 Pu ng HĂG PC 2S 002G 24
I2 Pha Ni ORG asi ee
IIIL3 Xv li mau SG pnHdUse a
CHUONG IV KẾT QUẢ VĂ THẢO LUẬN
IV.| Ảnh hưởng của thời gian vă nổng đô của câc chất ức chế đến tốc độ ăn
mòn thĩp trong nước mây trung tính (pH=7) ở nhiệt độ phòng D 8#
IV 2 Ảnh hưởng của thời gian vă nồng đô của câc chất ức chế đến tốc độ ăn
mòn thĩp trong dung dich dĩm (pH=11) ở nhiệt độ phòng anche
Trang 4
Luận ân tốt aphiệp GVHD : Th.s Nguyễn Văn Ngđn & Th.x Lí Thị Lý
TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TĂI
Trong cuộc sống, con người không thể thiếu được kim loại Trong lĩnh vực
kinh tế vă xê hội khi kim loại được sử dụng ngăy căng nhiều thì việc chống an
mòn để hảo vệ kim loại căng được đặt ra với đầy đủ tính chất khẩn trương, bởi vì thiệt hại do ăn mòn kim loại gđy ra rất lớn
Mỗi năm khoảng 30% tổng lượng kim loại của thể giới mất đi do ăn mòn,
thu hỗi lại khoảng 20% còn 10% coi như mất hoăn toăn Do đó, tổng thiệt hại do
ăn mòn gđy ra rất lớn, Chính vì thế, câc nước trín thế giới rất chú trọng vấn để
năy
Nước ta nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới ẩm lại có đến hơn 3200km bờ biển Đó lă những điều kiện gđy đn mòn mạnh mẽ câc thiết bị mây móc vă câc
kết cấu kim loại Vì vậy, vấn để bảo vệ vă nđng cao tuổi thọ của câc vật liệu kim
loại nói chung vă thĩp cacbon nói riíng có ý nghĩa vô cùng to lớn
Để bảo vệ kim loại khỏi bị ăn mòn, có nhiều biện phâp đê vă đang được sử dụng như :sơn phủ, mạ, điện hóa, dùng dấu mỡ bảo quản, chất ức chế ăn mòn Trong đó, phương phâp sử dụng chất ức chế ăn mòn ngăy căng được quan tđm do
những ưu điểm về mặt kinh tế vă tiện lợi khi sử dụng Câc chất ức chế ăn mòn cũng rất phong phú về chủng loại vă cơ chế hoạt động Trước đđy, khi sử dụng câc chất năy người ta chỉ chú trọng đến hiệu quả bảo vệ kim loại Hiện nay, vấn để ô nhiễm môi trường đang đe doa toăn cầu Do đó, khi sử dụng chất ức chế ăn tròn người ta còn phải đặc biệt chú ý đến yếu tố an toăn đối với môi trường sinh
thâi Câc thuật ngữ như non-toxic vă enviroment-friendly đê trở thăng tiíu chuẩn
Trang 5Luận ân tốt nghiệp GVHD - Th.s Nguyễn Vđn Ngđn & Th.s Lĩ Thi Ly
Chính vì thể, câc chất ức chế vỏ cơ không gđy độc hai vă thđn thiĩn với
toi trưởng sình thâi như natn siheat, nate: molipdat [X10] va nate nứa | (0| đê
đưcc nghiín cứu nhiều hơn Đầu tiến phải kẻ đến natri sihcat, đđy lă một chất ức
chế ăn mòn rất phố biến, giâ thănh rc
Do có nhiều ứng dụng quan trong trong công nghiệp, natri xilicat đầ dude
tập đoăn “The PQ Corporauon” gọi lă một hóa chất của thể kỉ 21 [II| Na
cromal lă mốt chất ức chế chống ăn mòn đê từng được sử dụng rất nhiều Nhung hiện năy, người ta đê dẫn dan thay thĩ natri cromat bang natri molipdat do những tiíu chuẩn vẻ an toăn môi trường |0| Đê có những kết quả nghiín cứu cho thấy
natrt molipdat không gđy độc cho câ vă thức ăn của câ |I3| Tương tự như hai
chất trín, natrt nitrit cũng lă chất ức chế được lựa chọn So với câc chất ức chế
anot khâc thì natri nitrit có giâ thănh rẻ hơn Sau khi được sử dụng để bảo về kim loại, lượng natri nitrit dư thừa sẽ bị oxy trong khí quyển vă câc vì khuẩn sinh hoc
oxy hoâ thănh natri nitrat, lă một chất rất tốt cho động thực vật [ 14|
Đê có nhiều công trình nghiín cứu về ba chất ức chế ăn mòn nói trín, tuy
nhiín, hấu hết câc tâc giả chỉ tiến hănh ở điều kiện nhiệt độ thường vă trong môi
trường trung tính Trong luận ân năy, chúng tôi nghiín cứu khả năng ức chế quâ
trình ăn mòn thĩp cacbon PI 10 của natri silicat, natri molipđat vă natri nitrit trong
môi trường trung tính vă mỗi trường kiểm
Đề tăi nghiín cứu năy nhằm tìm chất ức chế ăn mòn hiệu quả, không gđy độc hai cho môi trường, rẻ tiền, dễ kiếm để :
« Chống ăn mòn bể mặt bín trong câc hệ thống ống dẫn vă bổn chứa
Trang 6|.uận ân tết nghiệp GVHD : Th.s Nguyễn Văn Ngđn & Th.s Lĩ Thi Ly
CHUONG I:
AN MON TRONG MOI TRUONG NUGC I.1 Cơ chế ăn mòn trong môi truĩng nuĩe [1]:
1.1.1 Định nghĩa:
An mòn kim loại trong dung dịch nước lă kết quả của hai hay nhiều phản
ứng điện cực xảy ra trín bẻ mặt kim loại, trong đó ít nhất có một phản ứng anot-
oxy hóa kim loại thănh ion của nó (ở dạng oxyt hay hyđroxyt), đồng thời cũng xảy ra | hay nhiều phản ứng catot-khử câc cấu tử oxy hoâ có mặt trong dung dịch Fe + Fe**+2e (1) H, + 2H'+2c (2) H, +20H ~» 2H;O+2c (3) 2H;0 ~» 0) +4H'+4e (4) 4OH -+ O;+2H;O +âc (5)
1.1.2 An mon kim loại đồng thể trong dung địch axit:
Xĩt sự ăn mòn của điện cực Fe nhúng trong dung dịch axit:
Theo quan điểm động học thì phản ứng (2) vă (3) lă như nhau, chúng có
cùng điện thế cđn bằng Đối với phản ứng (4) vă (5) cũng vậy
Giả thiết rằng: dung dịch axit được đuổi hết khí để loại trừ khả năng xảy ra
phản ứng (4) vă (5) theo hướng catot Ngoăi ra phản ứng (3) có mật độ dòng trao
Trang 7I.uận ân tôi nghiệp h * Es, E | ius 2H" + 2e-> Hy — — Fe” + 2c -> Fe ee a 0 GVHD : Th.s Nguyễn Văn Ngđn & Th.s Lẻ Thị Lý 059 5 lụC ` =-0.059pH _ H2 ->2H' +? "` Fe -> 2e + Fe” Eur = Evers
Hinh |:So 46 duting cong phđn cực E - ¡ |I|
1.1.3 Xn mòn kim loại đồng thể trong dung nước gần trung tính:
Phản ứng điện cực: Fe — Fe** +2e
Tại một thời điểm năo đó, thế cđn bằng của phản ứng trín lă đm hơn thế cđn bằng của phản ứng hyđro
Ảnh hưởng của phản ứng khử catot của ion H” đối với tốc độ ăn mòn, khi
tăng pH của dung dịch lín:
© E*°` sẽ trở nín đm hơn, E”„'„¡, =-(0.059pH (25°C)
e_ Mật độ dòng trao đổi của phản ứng chuyển điện tích ¡,„„+ sẽ giảm đi
° Mật độ dòng giới hạn ink Z- FD,: — sẽ giảm
Do đó trong dung dịch trung tính, ăn mòn kim loại do sự khử ion H” gđy ra
có thể bỏ qua vì mật độ dòng giới hạn của phản ứng khử đó rất nhỏ Sự khử catot của H:O (3) không có thể giới hạn bởi khuếch tân
Trang 8|.uận ân tốt nghiệp GVHD : Th.s Nguyễn Văn Ngđn & Th.s Lí Thị Lý -(l - ơu,,, Iku 0 = lon o exp| — “==———] : , RT Vi ion o = CO gid ti rất nhỏ ở nhiệt đô phòng nín bỏ ảnh hưởng của sự khử catot của HO đến tốc độ ôn mòn sắt
Nếu dung dịch tiếp xúc với không khí thì phản ứng khử oxy hoă tan trong
dung dịch (5) có điện thế cđn bằng tương đối dương P E„=E+ Re in - : 4F a ou O pH=7, E;"=0.81V (SHE)
Do đó sắt có điện thế cđn bằng dương hơn E'°., sẽ bị ăn mòn trong dung vế
dịch có chứa oxy hòa tan do sự khử oxy
I2 Ảnh hưởng của oxy hòa tan đến tốc độ ăn mòn kim loại :
Trong thực tế, môi trường nước luôn chứ một lượng oxy hòa tan dưới dạng
phđn tử Chính vì thế mă quâ trình ăn mòn trong nước luôn luôn có sự tham gia của oxy Trong môi trường trung tính hay kiểm, oxy đóng vai trò lă chất oxy hóa
chính
Sự ăn mòn kim loại do oxy có tính chất đặc trưng lă: phản ứng điện cực khống chế bởi sự khuếch tân oxy đến bể mặt kim loại
Trang 9| uận ân tốt nghiệp GVHD : Th.s Nguyễn Văn Ngđn & Th.s Lí Thị Lý E |) Eu) Eo, a -
logi„ — logi„ logi
Hình 2: Giản để E - logi xâc định dòng ăn mòn i,„ kim loại với sự khử oxy {4]
Thực nghiệm đo tốc độ ăn mòn của kim loại (thĩp hợp kim thấp) trong môi
trường nước biển cho thấy tốc độ ăn mòn vă nỗng độ oxy có mối quan hệ tuyến tính Điểu đó có nghĩa lă khi giảm nổng độ oxy hòa tan đến mức thấp nhất thì hạn chế được sự ăn mòn của thĩp hợp kim thấp trong nước biển _ 140 5 120 100 = 80 a” = 40 s 20 ˆ hi —————— 0 2 4 6 8 Nẵng độ oxy (ppm)
Hình 3: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc tuyến tính của tốc độ ăn mòn kim
loại theo nổng độ oxy hoă tan trong nước biển
Trang 10
|.uận ân tốt nghiệp GVHD : Th.‹ Nguyễn Văn Ngđn &
Th.s Lĩ Thi Ly
Tuy nhiín trong một số trường hợp môi trường giău oxy lại có tâc dụng kìm hêm quâ trình ăn mòn kim loại Hiện tượng năy lă do nống đệ oxy cao đê
xúc tiến quâ trình tạo măng thụ động bao phủ bể mặt kim loại
Trang 11
Luận ân tốt nghiệp GVHD : Th.s Nguyễn Văn Ngđn &
Ths Lĩ Thi Ly
CHƯƠNG HII:
CHAT UC CHE QUA TRINH AN MON
II.1 Sơ lược về chất ức chế:
Chất ức chế lă hợp chất hóa học mă khi thím văo môi trường ăn mòn với
hăm lượng nhỏ thì lăm giảm đâng kể tốc độ ăn mòn của môi trường Câc chất ức chế phần lớn lă câc chất được tìm ra theo kinh nghiệm vă một số có nguồn gốc tự nhiín cho nín thănh phẩn của chúng không thể xâc định chính xâc
Trong 20 năm gần đđy, việc sử dụng chất ức chế như một phương phâp bảo
vệ kim loại có ý nghĩa đặc biệt quan trọng trong công nghiệp hóa chất, khai thâc dau va hoa dau Cac chất ức chế thường được sử dụng rộng rêi để bảo vệ hể mặt
trong hoặc ngoăi của câc ống, câc thiết bị trong câc hệ thống lăm lạnh tuần hoăn, trong bình phản ứng, trong bình chứav.v Uu điểm của chúng lă ở chỗ có khả nang bảo vệ câc hệ thống mă không cẩn thay thế vật liệu hoặc thiết kế
Tuỳ theo cơ chế hoạt động, chất ức chế được chia lăm 2 loại chính lă: chất
ức chế tạo măng (thụ động) vă chất ức chế hấp phụ H.2 Chất ức chế tạo măng thụ động [2]:
Dùng lăm chất thụ đông nói chung có thể sử dụng tất cả câc chất có khả năng tạo thănh với ion kim loại câc sản phẩm không tan hoặc có khả năng tạo
măng
Theo H.A.is-ga-ru-seb, A-ki-mob, Evan cho ring: Mang nay mong va
không nhìn thấy được, đó lă sản phẩm của sự tâc dụng kim loại với môi trường,
thường ở đạng oxyt hay hyđroxyt kim loại
Trang 12
|.uẫn ân tôi nghiệp GVHD : Th.s Nguyễn Văn Ngđn & Th.s Lĩ Thi Ly
Vị du: 2OH + Me + MecO + HO + 3c 2OH + Me — MeciOH), + 2e
Kha nang ức chế của măng năy phụ thuốc rất nhiều văo pH của dung dich
Những chất lăm thu dong co thĩ la: oxy, ion hydroxyl, ion nitrat, nitrit, ion photphat ion benzoaôt, Những chất năy trực tiếp hoặc dưới dang sản phẩm sĩ tạo măng vă câch ly câc phắn anot vă catot trín bể mặt kim loại với môi trường lăm
lang thĩ bĩ mat, Ai luc lớn của chúng đối với kim loại cộng với năng lượng hoại
hóa cao của phân ứng tạo thănh hợp chất có mạng tinh thĩ bâm trín bể mật kim loại sẽ ưĩ chế quâ trình ăn mòn
Câc ông M.Na-ga-am vă M-Koen đê dùng đường cong tích điện để xâc định chiều day va cau tric cla măng thụ động Tâc giả đê để nghị cấu trúc măng
thụ động trín sắt lă dạng oxyt phức tạp: lớp bín trong sât kim loại lă oxyt có
dạng Fe:O,, lớp tiếp theo lă 8Fc;O:, lớp bín ngoăi lă oxyt có dạng lập phương
chứa nhiều oxy hơn lớp bín trong
Măng bảo vệ có thể chia ra lăm 3 loại:
e Măng không có lỗ xốp vă ngăn cản hoăn toăn kim loại với môi trường ăn
mòn
e Măng có chứa những lỗ xốp, nghĩa lă có xảy ra quâ trình anot nhưng bị chậm lại do quâ trình catot gặp khó khăn, điện thế điện cực chuyển về phía
đương hơn Ít
e© Lăm chậm quâ trình hòa tan kim loại do giảm bể mặt kim loại hoạt động
của anot, điện thế điện cực chuyển về phía dương hơn
Tuy nhiín, nhiều nghiín cứu khâc nhau người ta thấy rằng: không phải bất
cứ măng oxyt năo cũng gđy ra thụ động Thụ đông chỉ xảy ra khi năo trín hể mặt
kim loại tạo thănh măng mỏng sít, không trông thấy được, chỉ có măng tạo trực
tiếp trín bể mắt anot vă ngăn cản quâ trình anot mới gọi lă măng thụ động
Trang 13
|.uận ân tốt nghiệp GVHD : Th.s Nguyĩn Vin Ngan &
Th.s Lĩ Thi Ly
Cac mudi molipdat, nitrit, cromat, photphat cla kim loại kiểm lă chất ức
chẻ thu động anot
Vị du: Khi có sự hiện diĩn cia NaPO, thi san phẩm của quâ trình anot hòa tan
Fe cd thĩ tạo với anion PO,` thănh hợp chất photphat sắt che phủ bể mật sắt gđy nín sự ức chế quâ trình đn mòn sắt khi ngđm trong nước biển
Câc catlon của chất thu đông có thể tao thănh câc hydroxyt không tan của
kim loại bị ăn môn,
Ví dụ: Môt thanh sắt nhúng trong nước biển có chứa MC› sẽ hình thănh lớp măng Mg(OH); Như vay, MgCl, la chat We chĩ catot của quâ trình ăn mòn trong nước biển Nước biển có chứa MgC]l; thì sản phẩm của quâ trình khử có thể tạo thănh lớp măng Mg(OH); lăn hạn chế quâ trình khử Một văi chất cùng lúc vừa có tắc dụng thụ động catot, vừa có tâc dụng thu động anot
Vị dụ: Ca(HCO));, anion HCO, tạo thănh FeCO;: lăm giảm dòng hòa tan sắt, còn
cation CaŸ" tạo thănh măng hyđroxyt lăm giảm tốc độ phản ứng khử trín bể mật
Fe
Không thể khẳng định rằng: Câc chất thụ động vô cơ đều tâc động bằng câch tạo thănh những hợp chất nhất định Tuy nhiín, cơ chế của chúng có thể phù hợp với những nguyín tắc đê được trình băy ở trín
Một số chất ức chế như benzoat, vonframat, molipđat, photphat, không có
tính oxy hoâ nín chỉ thụ động bể mặt kim loại khi có oxy Khi đó sẽ có sư hình thănh măng oxyt lăm phđn cực catot
— = _-—— — _ — ỷ—
Trang 14|.uận ân tốt nghiện GVHD : Th.s Nguyễn Văn Ngđn & Th.s Lĩ Thị Lý
H.3 Chất ức chế hấp phụ:
Tâc đồng của chất ức chế hữu cơ chủ vếu được đặc trưng bởi khả năng hấp phu của chúng Có hai dạng hấp phụ lă: hấp phụ vắt lí vă hấp phụ hoâ học
e Hấp phụ vật lí: được hình thănh do lực tương tâc Vander Waals giữa chất ức chế với kim loại Hấp phụ năy không bền do lực liín kết yếu nín lớp hấp phụ
bị ảnh hưởng rất nhiều đưới tâc động cơ học như rửa dòng chảy
e Hấp phụ hóa học: được hình thănh do lực tương tâc giữa kim loại vă chất
ức chế dẫn đến sự hình thănh câc hợp chất hoâ hoc Lớp hấp phụ hoâ học rất bín
do lực liín kết hóa học rất lớn
Trong câc chất ức chế hấp phụ cũng có chất vô cơ nhưng đại diện chủ yếu lă câc chất hữu cơ trong phđn tử nhóm amin vă câc dẫn xuất ctanol amin
andehit, hydroxyl, cacbanal, mecaptan
Người ta biết rất nhiều câc chất hữu cơ có khả năng ức chế vă khi nghiín
cứu mối quan hệ giữa cấu trúc hoâ học vă tính chất bảo vệ của câc chất năy trong dung dịch không có axit, thông khí người ta rút một số kết luận sau:
Những chất ức chế chứa lưu huỳnh, dẫn xuất của acetylen, câc bazơ hữu
cơ yếu có chứa nitơ thì rất hiệu quả trong môi trường axit vă không có tâc dụng
bảo vệ trong môi trường không axII
Câc amin có tính bazơ mạnh vă phđn tử thấp thì cũng giống như câc bazơ
vô cd, khả năng bảo vệ của chúng phụ thuộc văo nồng độ pH của dung dịch
Câc dẫn xuất hữu cơ của hyđroxylamin khử oxy hoă tan
Câc axit hữu cơ phđn tử thấp kích thích sự ăn mòn Muối natri của chúng
có tính chất bảo vệ với điều kiện hằng số phđn ly K, = 10 * đến 10” Khi nồng đô
chất ức chế không đủ sẽ có ăn mòn đều
Trang 13
Trang 15
| uận ân tốt nghiệp GVHD : Th.s Nguyễn Văn Ngđn & Ths Lĩ Thi Ly ~ Khe este hoa cae nhom cacboxyl của câc axH thì tâc dung bao ve cua chúng mật đi ¥ Câc nhóm nitro (NO-) c6 tac dung bao ve kĩm, có thể thím văo phđn tử cua chúng mốt nhóm chức khâc
⁄ Tâc dung bao vẻ của những amin không tan trong nước với mọt mạch dải
được giải thích bởi tính kị nước của câc chất năy
¥ Ciuc mudi natri cla axit có * nhóm chức thì có tâc dung ức chế như: dixiclohexinamin.,
II.4 Cơ chế tâc động của chất ức chế :
Chất ức chế được phđn loai dưa trín cơ chế tâc động của chúng lă: tạo
mang thu đông vă hấp phu Ngoăi ra có cơ chế hỗn hợp bao gồm cả thụ động vă
hắp phụ
11.4.1 Thụ động:
H.4.1.I1 Thụ động kim loại:
Kim loại được gọi lă thụ đông nếu như bị phđn cực về phía dương hơn, tốc độ ăn mòn kim loại lại nhỏ hơn so khi thế của điện cực ít đương hơn Hẳu hết câc
kim loại đểu có khả năng thụ động
Trang 16
Luận ân tôi nghiệp GVHD : Th.s Nguyễn Văn Ngắn & Th.s Lí Thị Lý Vung qua the dong Vùng thu đong * Ving hoal dong ke, .Êø cả kg loyt, Hình 4: Sơ đồ đường cong phđn cực đối với kim loại có thể bị thụ đông bằng phđn cực anot
Từ đường cong phđn cực, ta có thể quan sât thấy vùng hoạt động (AB), vùng thụ đông (CĐ) vă vùng quâ thụ đông của kim loại (DE) Câc thông số đặc
trưng cho đường cong phđn cực đó lă :
+ Thế thu động E,: gid tri của nó phụ thuộc văo bản chất kim loại, oxyt
kim loại, pH môi trường vă tính theo phản ứng sau:
xMe + yH,O Me,O, +2yH” + 2ye (6)
Er=E can =E), „„+RTInC, (7)
hoặc E„ = E„ = E⁄„ -0.059pH (ở 25°C ) (8)
Thế thụ động có giâ trị gắn bằng thể Flade
+ Mật độ dòng giới han i„„ cũng phụ thuộc văo kim loại vă môi trường
Nếu pH tăng thì t„ giảm
+ Mật đô dòng thụ động i„„ lă dòng trao đổi khi kim loại đang trong trang
thâi thụ động
Trang lễ
Trang 17Luận ân tốt nghiệp GVHD : Th.s Nguyễn Văn Ngđn &
Th.x Lí Thị Lý
+ The qua thu dong E,,: Khi the ăn mòn của hệ vượt quâ E„ thì kim loại
không còn tính thu đông
II.4.12 Cơ chế thụ động của chất tức chĩ anot:
Chat ức chế anot thường lă câc chất öxy hóa như CrO,, NO MoO, Khi
kim loai iĩp xúc với môi trường ăn mòn có chứa chất thụ đồng, thì trín ranh giới
kim loại, dung dịch tổn tại một hệ nhiều phản ứng điện cực với điện thể dừng
được xâc định bởi cđn bằng đông giữa phân ứng anot hòa tan kim loại vă phản
ứng khử của chất thụ đông
Để thụ động được kim loại thì điện thể cđn bằng E`, của chất ức chế
anot phải dưỡng hơn E„ vă ảm hơn E„ của kim loại vă tốc đô của phản ứng khử ở
Eạ vă i, ep>icnn
Đề thỏa mên điều kiện trín thì chất thụ động phải lă chất có tính oxy hóa
vă tại thời điểm tiếp xúc dau tiín giữa chất thụ đông vă bể mặt kim loại phản ứng khử chất thụ động phải diễn ra với tốc đô lớn Câc ion như cromat, molipđat,
vonframat có tâc động như thể nín lă chất ức chế, còn câc ion như sunphat,
peclorat, nitrat lă những chất oxy hóa nhưng chúng bị khử chậm nín không thể lă
chất thụ động
Sau khi thụ động hóa hoăn toăn kim loại thì phản ứng khử chất thụ đông sẽ điển ra với tốc độ nhỏ tương ứng dòng 1„ Trong dung dịch nước dòng i,<0.03 44
Hiệu quả cực đại của chất ức chế đạt được ở một khoảng nồng độ giới han
Nếu nồng độ chất ức chế thấp hơn khoảng nống độ giới hạn thì E:°`, có thể lớn
hơn E„ Trong cả hai trường hợp, chất không còn khả năng ức chế
Trang 18Luan ân tốt nghiện GVHD : Th.s Nguyễn Văn Ngđn & Th.s Lĩ Thi Ly b E` ntpoœx
loEica LOB! c redox
Hình 5: Sơ đổ biểu diễn điều kiện để thụ động kim loại bằng hệ oxy hóa - khử II.4.2 Cơ chế hấp phụ [2]:
Trong nhiều trường hợp, ngoăi những chiều dăy hăng trăm lớp nguyín tử nhưng cũng có lớp hấp phụ đơn phđn tử hấp phụ lín bể mặt kim loại vă gđy ra sự thụ động hấp phụ Ngược lại với ức chế tạo măng thụ động (dịch chuyển thế ăn mòn về phía dương) chất ức chế hấp phụ ảnh hưởng rất ít tới thế ăn mòn
Sự hấp phụ năy được giải thích theo 2 quan điểm sau: 11.4.2.1 Quan điểm hóa học:
Lớp chất hấp phu sẽ lăm bêo hòa hóa trị thụ động của câc nguyền tử bể
mặt kim loại lăm giảm khả năng hoạt động của bể mặt kim loại Câc nguyín tử
của chất oxy hoâ hay chất bị hấp phụ không nhất thiết phải hấp phụ thănh một
măng trín bể mặt kim loại mới hình thănh sự thụ động một số nhă nghiín cứu
cho rằng, chỉ cần chất hấp phụ trín câc phần hoạt đông nhất của bể mặt lă đủ Đó
cảng lă nơi hòa tan đầu tiín như cạnh, góc nghĩa lă theo quan điểm điện hóa đó
lz ving anot Dd khong che phủ toăn bộ bể mặt kim loại lớp măng hấp phu cũng
——— ¬— ` _ —_—
Trang 19Luận ân tốt nghiệp GVHD - Th.x Nguyễn Văn Ngđn &
Th.s Lí Thi Ly
lăm giảm tốc đò khuếch tân của câc ion vă lăm giảm tốc độ ăn mòn kim loại một
câch đâng kề
Lớp hấp phụ đơn phđn tử có tính chất khâc với lớp oxyt thường lă đô bẻn
hóa học của nó cao hơn,
H.42.2 Quan điểm điện hóa:
Quan điểm năy cho rằng khi chất bị hấp phu có sư thay đổi cấu tạo lớp điện tích kĩp vă chuyển thể điện cực vẻ phía dương hơn Khi kim loại bị hòa tan
(tức lă kim loại chuyển thănh ion dương đi văo dung dịch), trín bể mặt kim loại tích điện tích đm vă điện tích đm năy sẽ kĩo câc ion dương của của chất ức chế
khiến bước nhảy thế trở nín phức tạp hơn, kết quả lă thế điện cực chung của kim
loại sẽ chuyển vẻ phía dương hơn, công thoât kim loại sẽ tăng hơn, khuynh hướng chuyển ion văo kim loại giảm
Theo quan điểm năy, măng hấp phụ dẫn dẫn dăy lín vă biến thănh măng pha, quâ trình anot sẻ chậm đi lă do thay đổi cấu tạo lớp điện tích kĩp, câc ion đi
qua măng dẫn din gap khó khan
H5 Đânh giâ hiệu quả bảo vệ kim loại của chất ức chế :
Trong trường hợp ăn mòn đều, phương phâp đânh giâ hiệu quả ăn mòn của chất ức chế đâng tin cậy nhất lă xâc định sự thay đổi trọng lượng mẫu kim loại nhúng trong dung dịch có chứa vă không chứa chất ức chế
Người ta thường đânh giâ hiệu quả chất ức chế thông qua câc đại lượng hệ
số bảo vệ y hay hiệu quả chất ức chế :
Z% = "= 100 (9)
ae
V :Tốc độ ăn mòn kim loại trong môi trường không có chất ức chế V : Tốc độ ăn mòn kim loại trong môi trường có chất ức chế
Trang 20
Luận ân tốt nghiệp GVHD : Th.s Nguyễn Văn Ngắn &
Th.s Lí Thị Lý
H.6 Giới thiệu về cơ chế tâc dụng của natri hiđroxyt:
Phan ting anot: Fe -2¢ — Fe*’
Phan ting catot: Š0, + H;O +2e > 20H
+ Phản ứng thứ cấp trong dung dịch trung tính : Fc`'+2OH — Fe(OH),
4Fe(OH), +O, + HO — 4Fe(OH),
+ Phan ứng thứ cấp trong dung dịch kiểm tạo thanh mang thu dong trĩn bĩ
mat thĩp:
6Fe* +120H +0, -» 2Fe:0,+6H,0
H.7 Giới thiệu về chất ức chế ăn mòn silicat:
11.7.1 Đặc tính silicat hoă tan trong nước [12]:
Natrisiicat (NaySiO:) hay NazO.SiO: trong nước bị thủy phđn với sự tạo
thănh natri hyđroxyt vă axit silisic dưới dạng keo vă gel (một phần hòa tan thật sự
trong nước )
Khi tâc dụng tiếp tục của môi trường đối với thĩp, đại lượng điện trở phđn
cực riíng trong dung dịch silicat tăng đâng kể, điểu đó cho thấy về tâc dụng kìm hêm quâ trình ăn mòn của sản phẩm thủy phđn khâc của Na;SiO; lă axit silisic
Câc măng bảo vệ tao thănh trín bể thĩp trong trường hợp năy có nồng độ đủ cao, nhưng sự tạo thănh chúng chđm Tâc dụng bảo vệ của măng bắt đđu biểu lộ chỉ sau tâc dụng của Na;S¡O; lín thĩp trong vòng một ngăy
Sự bảo vệ hoăn toăn đạt được khi tiếp xúc thĩp với chất ức chế năy trong
10 ngăy va lđu hơn Na;SiO; lă chất ức chế ăn mòn tâc dụng hỗn hợp, tức lă có
thể kìm hêm không chỉ quâ trình anot mă cả quâ trình catot, gắn liễển với sư ion hóa phđn tử oxy Có thể xâc nhận rằng tâc dụng ức chế của natri silicat có thể
SVTH : Nguyễn Văn Vinh | ‘Trang 19
THU VIEN
Trang 21Luận ân tốt nghiệp GVHD : Th.s Nguyễn Văn Ngđn &
Th.s Lí Thi Lý ˆ
xem như tâc dụng hỗn hợp thụ đông vă phong tỏa bể mặt thĩp của sản phẩm thủy phđn hydroxyt NaOH dĩ thu động hóa hoăn toăn vă axit silisic để tạo thănh măng ferosilicat liín tuc đăy đặc
Kha nang phản ứng cao nhất của axit silisic vă natri silicat được biểu lộ
đối với câc hớp chat Fe(I]) vă trước hết đối với hyđroxyt Fe(lI) Khi tương tâc H,SiO; vdi Fe(OH); va FeO tao thănh câc hợp chất hóa học một phẩn lớn H;S¡O; được liín kết với ferosilicat có thănh phần phức tạp
H.7.2 Nĩng dĩ bảo vệ của natri silicat [12]:
Giâ trị cức đại của sự ăn môn đều chung của thĩp tương ứng với nồng đô Na;SiO; gần 100g/1 Tốc độ cực đại của ấn mòn cục bộ quan sât được ở nồng đô
470mgIl Ở nồng độ 700mg/I vă cao hơn bể mặt thĩp hoăn toăn được bảo về, hai
dạng ăn mòn đều vă cục bộ được đình chỉ
Natri silicat lă chất lăm chđm ăn mòn hiệu quả hơn nhiều so với NaOH
thậm chí trong sự có mặt một lượng lớn chất hoạt động clorua (200mg/1)
Khi nđng cao pH của dung dịch, thời gian tạo thănh măng bảo vệ bởi natri silicat
được rút ngắn
Nhằm tăng tính bảo vệ của măng photphat trín thĩp bằng xử lý thím trong
dung dịch (0 đến 20% Na;SiO; ) được giải thích bởi tương tâc hóa học của câc
chất Fe(II) của sản phẩm ăn mòn trong câc lỗ của măng với Na;SiO:, kết quả
của quâ trình năy lă câc lỗ được lăm đẩy bởi ferosilicat không tan thănh phần phức tạp
I8 Giới thiệu về chất ức chế ăn mòn molipđat:
Trang 22Luận ấn tốt nghiệp ŒGVHD : Th.s Nguyễn Văn Ngắn &
Th.s Lẻ Thì Lý
Phan ứng thứ cấp:
6Fc +l3OH +: -› 3Fc/O,+ 6H:O
Ngoăi ra, tòn MoOÿ} còn có thể phản ứng với tòn Fe tạo ra muối molipdat kết tủa trín bể mặt điện cực:
Fe +MoO; -» FeMoO,)
11.9 Gidi thiĩu về chất ức chế ăn mòn nitrit [2]:
Nitrit lă chất ức chế anot, Cơ cấu tâc dụng lă su thu đông hóa bể mêi anot
vă lăm giảm quâ trình anot
Do câc tòn NO: trín bể mặt kim loại nín hình thănh măng bảo vẻ, lăm
chăm phản ung ton hoa kim loại
Tăng quâ thĩ ton hóa kim loại do tạo thănh trín kim loại măng oxyt mong
chẳng han như Fe, măng oxyt có hình thù lập phương do oxy hoâ
Fe** ~» Fe" bai ion NO;
Cũng có một số ý kiến cho rằng: Sắt bị thu động nhờ sự khử NO chuyển điện thế sắt về phía dương hơn Nhưng hiện nay, nhiều ý kiến cho rằng sự lăm chậm quâ trình anot lă do hấp phụ ion NO; trín trung tđm hoạt động bể mật
Cơ chế tâc dụng của natri nitrit:
NaNO, —» Na" + NO;
Câc phản ứng anot:
Fe -» Fe** + 2e
Fe +20OH - > Fe(OH), + 2e
Trang 23Luận ân tốt nghiệp GVHD : Th.s Nguyễn Văn Ngđn &
Th.s Lĩ Thi Ly
Cac phan ting catot:
2NO, +6 + 4H:O -» N; + 8OH NO, #H,O+e — NO+ 20H
H.10 Ảnh hưởng của câc nhđn tố bín ngoăi đến quâ trình ăn mòn
kim loại [2]:
H.10.1 Ảnh hưởng pH:
II10.1.1 Ânh hưởng trực tiếp:
Anh hưởng của pH đến quâ trình ăn mòn lă ảnh hưởng tốc độ phản ứng
khử phđn cực do ion H” hay O; Khi thay đổi pH thì thể điện cực oxy vă hydro
thay đổi Nếu pH dung dịch giảm, thế điện cue hydro sẽ chuyển vẻ phía dương hơn cuâ trình khử phđn cực hyđro sẽ dễ đăng hơn vă tăng tốc độ ăn mòn Nếu
tăng fH sẽ ngăn cản quâ trình khử phản cực hydro, giảm sự ăn mòn
1.10.1.2 Ânh hưởng giân tiếp:
Khi thay đổi pH, có thể hòa tan sản phẩm ăn mòn hay tạo thănh măng bảo
vệ trín bí mặt điện cực Chia ra lăm 3 nhóm:
+ Những kim loại mă măng oxyt của nó hòa tan cả ngay trong môi trường
axit vì kiểm
Ví dụnhư Zn, AI, Pb, Sn, Trong môi trường axit nó tạo thănh ion kim loại, trong
môi tríờng kiểm tạo thănh ion phức, ví dụ: ZnO”, AIO; „tốc độ hòa tan có dạng
hình (0)
+ Những kim loại mă oxyt của nó hòa tan trong axit mă không hòa tan
trong tiểm
Ví dụ hư Ni, Cu, Ee, Cr thì tốc đô hòa tan của nó có dạng hình (b)
Trang 24Luận ân tốt nghiệp GVHD : Th.s Nguyễn Văn Ngđn & Th.s Lĩ Thi Ly Kf K#* K † sa .Ắ + () pH 6í pH 0 pH a b C
Hình 6: Tốc độ ăn mòn của kim loại phụ thuộc văo độ pH [2]
11.10.2 Ânh hưởng thănh phần vă nồng độ của dunmg dịch trung tính:
Muối có tính oxy hóa lăm chậm tốc độ ăn mòn cũng có khi ngăn cắn hoăn
toăn quâ trình ăn mòn do kim loại bị thụ động
Nếu muối có tính chất oxy hóa lă chất khử phđn cực thì lăm tăng tốc độ ăn
mòn
Những muối có tính chất axit hay bazơ khi tăng nồng độ của nó sẽ thay đổi
độ pH của dung dịch vă ảnh hưởng của câc muối năy giống như ảnh hưởng của độ pH
11.10.3 Ảnh hưởng của nồng độ oxy:
An mon kim loại trong đa số câc trường hợp đều do sự khử phđn cực oxy nín tốc độ ăn mòn phụ thuộc văo tốc độ hòa tan oxy Oxy lă chất khử phđn cực
nín tăng hăm lượng oxy trong chất điện giải sẽ tăng tốc độ ăn mòn của kim loại Nhung nĩng d6 oxy đạt đến một giâ trị năo đó thì kim loại sẽ thụ động
Nếu trong dung dịch không có anion hoạt động thì măng thụ động vẫn duy
tri, nhưng nếu có anion hoạt động thì măng thụ đông dể phâ hủy vă tốc đô ăn
mòn tăng khi nồng đô oxy tăng
Trang 25
Luận ân tốt nghiện GVHD : Th.s Nguyễn Văn Ngđn &
‘This Le Thi Ly
CHUONG III:
PHUONG PHAP THI NGHIEM Iil.1 Phương phâp nghiín cứu:
Xâc định tốc độ ăn mòn thĩp bằng phương phâp tốn thất khối lượng trong 2
môi trường: dung dịch nước mây (pH=?7) vă dung dịch đím (pH=l) ở nhiệt độ phòng trong câc khoảng thời gian: 4 giờ, 8 giờ, 12 giờ, 24 giờ, 72 giờ, L20 giờ,
168 gids, 240 giờ ở cdc ndng dd :500 ppm, 750 ppm, 1000 ppm, 1500 ppm, 2000 ppm
111.2 Pha hoâ chất :
Dung dịch đệm lă dung dịch duy trì nổng độ xâc định của cation H' (pH)
khi pha loêng vă nó thay đổi không đâng kể khi thím một lượng nhỏ axit mạnh
hay kiểm mạnh
Vì nhiều vỉ khuẩn trong đó có vì khuẩn khử sunfat gđy ra ăn mòn thĩp
nhanh bị tiíu diệt ở môi trường kiểm mạnh pH>10.5 nín thí nghiệm sẽ được tiến
hănh ở trong dung dịch đệm pH=! 1
Dung dịch đệm pH=l I được pha chế như sau:
+ Na;B,O;.10H;O: Lấy 19.062g pha với nước mây, định mức đến 1000ml,
ta được dung dịch Na;B,O; có nồng độ 0.05 M
Trang 26Luận ân tôt nghiện GVHD : Th.s Nguyễn Văn Ngđn &
Th.s Lĩ Thi Ly
Pha chế câc chất ức chế NaaSiO:, NayMoO;, NaNO: từ câc hoâ chất tính
khiết theo phương phâp định lượng thông thường Nông độ câc chất ức chế: 50) ppm, 750 ppm, 1000 ppm, 1500 ppm, 2000 ppm +Thanh phan dung dich tay gi : © 500ml axit HCI (d= 1.19g/cm)) e &g KI ® 3.5g Hexametylentetramin Thím nước cất đến 1000ml IH.3 Xử lí mẫu: IHI.3.1 Thănh phần mẫu: Mẫu được cắt từ ống khai thâc lăm bằng thĩp cacbon P110, có chiều dăy thănh ống lă 6.88mm
Thănh phẩn hóa học của thĩp PI 10 được ghi trong bảng theo số liệu phđn
tích của hêng sản xuất tại cộng hoă liín bang Đức Nguyín tố Cc Mn P Si Hăm lượng (%) |024 | 1.32 | 0.22 0.013 0.16
- Giới hạn chảy (độ bền xoắn):
Min 1 10000 psi, Max 140000 psi
- Độ bến kĩo căng: Min 125000 psi
Chuẩn bị mẫu thĩp theo tiíu chuẩn của Mỹ ASTM GI-90
Mẫu thí nghiệm dạng phẳng, kích thước 50xl5x3 mm, khoan 2 lỗ đường
kính 2mm
Trang 27
Luan ân tốt nghiệp GVHD: Th.s Nguyễn Văn Ngđn &
Th.s Lễ Thị Lý
LH.3.2 Xử lí mẫu trước thí nghiệm| 6,7j:
Mẫu được măi bằng giđy nhâm khô A400, sau đó được măi bằng giấy
nhâm nước P6OU vă PI2(M)
Tẩy đầu mỡ bằng dung dịch xă phòng trong 1O phút; rửa mẫu trong dòng
nước chảy trâng bằng nước cất, lăm khô hằng văi sạch rối trắng lại bằng rượu
96", Xử li xong mẫu được lăm khô 24 giỡ trong bình hút ấm chứa xilicagel
Trước vă sau mỗi thí nghiệm, mẫu được cần chính xâc bằng cđn phđn tích
động có độ chính xâc + () mg
Đo mẫu bằng thước kẹp sai số +0.02mm
LHI.3.3 Xử lí mẫu sau thí nghiệm [6,7]:
Mẫu sau khi lấy ra khỏi dung dịch thí nghiệm được tẩy bằng gôm cho đến
khi không còn lớp sản phẩm ăn mòn bâm trín bể mặt Mẫu được rửa bằng nước
cất để lăm sạch sản phẩm ăn mòn vă chất ức chế hấp phu trín bể mặt kim loại Sau đó mẫu được ngđm trong dung dich tay gỉ cho đến khi có bọt khí xuất hiện
trín bể mật kim loại
Thời gian tẩy gỉ khoảng 10 phút
Sau khi tẩy gỉ, rửa mẫu bằng dòng nước chảy, trung hòa axit dư bằng dung dịch Na;CO: 0.1M trong 10 phút; rửa lại bằng dòng nước chảy, bằng nước cất; lau
khô bằng vải sạch; nhúng văo rượu ctylic 96”; để khô tự nhiín; bảo quản trong
bình hút ẩm 24 giờ, cđn lại bằng cđn phđn tích có độ chính xâc +0 mg
IH.3.4 Tiến hănh thí nghiệm [6] :
Mẫu được ngđm trong câc dung dịch với tỉ lệ không nhỏ hơn 20ml/cm` để
bảo đảm sản phẩm ăn mòn sinh ra trong thời gian ngđm mẫu không ảnh hưởng đến thănh phần hoâ học của dung dịch
Trang 28Luận ân tốt nghiện GVHD : Th.x Nguyễn Văn Ngđn & Ths Lĩ Thi Ly Mỗi thí nghiệm dùng 2 mẫu HI.3.5 Xử lí kết quả: Tốc đô ăn mòn trung bình tính theo công thức: 4 ’ V ~ 876x160! xữ AxTxD .* Trong đó: T- Thời gian ngđm mẫu (giờ ) W- Khối lượng tổn thất (g) V „- Tốc độ ăn mòn (mn/nôm) A- Diện tích mẫu (cm”)
D- Khối lượng riíng của kim loại (g/cm `)
Trang 29| uận ân tốt nghiện GVHD : Th.s Nguyễn Vẫn Ngđn &
Th.s Lĩ Thi Ly
CHƯƠNG IV:
KẾT QUA VA THẢO LUẬN
Trang 30GVHD : Th.s Nguyễn Vẫn Ngđn &
Th.s Lí Thi Lý
Luận ân tốt nghiệp
Bảng IV.I : Anh hưởng của chất ức chế Natri nitrit đến tốc độ ăn mòn thĩp
trong nước mây trung tính (pH=7) ở nhiệt độ phòng 30°C, trong câc khoảng thời gian khâc nhau i Nẵng đô Ya Tốc độ ấn mòn (mm/nôm) Si a NaNO#ppm | 4giờ | Sent | 12 pei | 24 pir | ?2 giờ | 120 giữ | 168 giờ | 240 giờ [ Nưtớmây | 03776 | Fñ3289 | 01453 [01169 [00972 | 0096 | 008đ |0027 Nước mây + 500 | 0.4365 | 0.3092 | 00533 | 00315 | 00115 | 00108 | 0010A | 00102 - Nước mây +7%0 | 04074 | 02546 | 0.0509 | 00303 | 00113 [ 00107 | 00104 | 00101 “Nude may + 1000 | 0.3928 | 02328 | 0/0488 | 00299 | 00111 | 0.0105 | 0.0102 | 0.0097 - Nước mây + 1500 | 0.3637 | 0.2255 | 0.0485 | 0.0291 | 0.0109 | 0/0104 | 00109 | 00099 CNước mây + 2000 | 0.3492 | 02110 | 00461 | 00279 | 00105 | 00102 | 00099 | 00096
Bảng IV.2: Hiệu quả bảo vệ thĩp của Natri nitrit trong dung địch nước mây theo thời gian ở nhiệt độ phòng
Nông độ Hiệu quả bao vĩ Z(%)
Trang 31Luận ân tốt nghiệp GVHD : Th.s Nguyễn Văn Ngắn & Ths Lĩ Thi Ly | 05 045 ` 04 Ệ 035 —*®— Nước ray
=- Nước rdy+S00opm Nirf
aS Nerocc my *750ppen Neri
E ni Nước mây +1000ppm Nr4
§ —e— Neroc mey+ 1 500pon nara s 02 —®— NAc may + 2000ppm Nore
2 015
01 005 0
4g Seu ident (24g) (Tf gt LO ge LOR gd 240gi0
Thời gian ngđm mẫu (giờ)
Hình IV.1: Sự phụ thuộc tốc độ ăn mòn thĩp văo thời gian vă nồng độ Natri
nitrit trong dung dịch nước mây ở nhiệt độ phòng
Trang 30
Trang 32Luận ân tốt nghiệp GVHD : Th.s Nguyễn Văn Ngđn & Th.s Lí Thị Lý 100 60 —®— Nunc may eS e © Nifte may+7S0 S ao Nunte may +1000 ° Nước tay «| %0 : ~®— Nute may e200 2a / = / = d 0 Spit / Regu ll gw 4 gut 72 giờ 120 gH) 168 gid 240 gt 20 40 Thai gien (gid 1
Hình IV.2: Đồ thị hiệu quả bảo vệ thĩp của chất ức chế Natri nitrit trong
dung dịch nước mây theo thời gian ngđm mẫu, ở nhiệt độ thường
Trang 33Luận ân tốt nghiện GVHD : Th.s Nguyễn Văn Ngđn & Th.x Lí Thị Lý —
Nhận vĩt:
> Trong 4 giờ đầu.NaNO: ở nồng độ 500 ppm, 750 ppm, 1000 ppm gia tăng
tốc đô ăn mòn thĩp
> Kể từ R giờ đến I2 giờ: Chất ức chế NaNO; kìm hêm quâ trình ăn mòn rất tốt, hiệu quả bảo vệ rất cao
> Từ 12 piờ trở vẻ sau: Tốc đồ ăn mòn thĩp khi có mặt NaNO; vẫn giảm một
câch đều đản hiệu qua cue đại 1a 89.38% ( tai thei diĩm 120 giờ, nỗng dĩ 2000
ppm)
> Nông độ hảo vệ hiệu quả nhat la: 2000 ppm
Sư ức chẻ quâ trình ăn mòn thĩp đổi với NaNO; được giải thích như sau: NaNO, lă chất oxy hóa mạnh, tạo măng oxyt bảo vệ Măng oxyt năy lă
một măng mỏng vă phủ đều, được hình thănh rất nhanh nín trânh được sự xđm
thực của câc khi gđy rỗ bể mặt oxyt nín lớp măng oxyt năy có tính chất bảo vệ
Trang 34Luận ân tốt nghiệp GVHD : Th.x Nguyễn Văn Ngđn &
Th.s Lẻ Thị Lý
IV.1.2 Đối với chất ức chế Na;SiO::
Bảng IV.3: Ảnh hưởng của chất ức chế Natri silicat đến tốc độ ăn mòn thĩp trong dung dịch nước mây (pH=7), ở nhiệt độ phòng trong câc khoảng
thời gian khâc nhau
Nĩng dĩ Na;SIO, | Toe độ đn môn (mm/nđm!
ippm) ' 4giờ | Ngiờ ' 13gið | 34giờ | 72gid | 120giờ 168 giờ | 240 giờ Nước mây ( 0.3776 | 0.3289 | 01453 | 01169 | 00972 | 00960 | 00831 | 00727 Nước mây + 500 ` 0.1819 | 01400 ` 01019 | 0.0782 | 0.0772 | 0.0630 00540 | 0.0412 Nước mây +75, 0.1746 | 0.1309, 0.1018 | 00764 | 00768 | 0.0606 | 0.0520 | 0.0400 Nute may + 1000) «0.1455 | 0.1237) 0.0970 | 0.0776 | 0.0727 | 0.0582 00492 | 0.0388 Nước mây + 14@0 ( 0.1309 | 0.1091 | 00873 | 0.0752 | 0.0687 | 0.0572 | 0.0468 | 0.0376 Nước mây + 2000 0.1164 | 0.1018, 00824 ( 00727 | 00671 ' 00558 | 0.0416 | 00359 4 ——=> ~ -
Bảng IV.4: Hiệu quả bảo vệ thĩp của Natri silicat trong dung dịch nước mây
Trang 35Luận ân tốt nghiệp GVHD : Th.s Nguyễn Văn Ngđn & Th.s Lẻ Thị Lý 04 1 03 k \
03 \ “® Nvroc may +S00pom Sac at £ \ Nước “rây *750porn Sâc ° 025 Nước ray * 1000ppen Sarat
E —®— Nước mây + 1500ppen Sắc ai
= -=®— Nước rây +2000pprm Sâca! z 02 c * S 015 2S - 01 005 0
4 giờ Seed HT gHÒ 234g OT gk 20g22 16K gid 240 giữ
Thời gian ngđm mẫu (giờ)
Hình IV.3: Sự phụ thuộc tốc độ ăn mòn thĩp văo thời gian vă nỗng độ Natri
silicat trong dung dịch nước mây ở nhiệt độ phòng
Trang 36| uẫn ấn tốt nghiệp GVHD - Th š Nguyễn Vẫn Ngđn & Th.s Lĩ Thị Lý —®— Nước miy +500 ® xước mây +74 70 — x4 Nude may +1000 Nước mây +1500 =®#—= Nate may 42000 3 Hiệu quả bảo vệ Z(%) £ £
4g0 Beet Dew 24g 23p ở 1 gid 16K gid 340 giờ
Thời gian (gid)
Hình IV.4: Đồ thị hiệu quả bảo vệ thĩp của chất ức chế Natri silicat trong dung dịch nước mây theo thời gian ngđm mẫu, ở nhiệt độ thường
Trang 37
|.uấn ân tốt nghiện GVHD : Th.s Nguyễn Văn Ngđn &
Th.s Lĩ Thi Ly
Nhăn vĩt:
~z Căng vẻ sau, tốc đô ăn mòn thĩp khi có mặt chất ức chế căng giảm Do đó,
hiệu qua bâo vẻ căng tăng
>z Nông đô căng cao, hiệu qua bao vệ căng tốt
” Tốc độ ăn mòn thĩp giảm mạnh ngay từ lúc đầu nín hiệu quả bảo vệ tăng cao ngăy từ lúc đầu
~z Từ l2 giờ trở đi sư giảm tốc độ ăn mòn thĩp ít lại vă biến thiín | câch
tưởng đổi đều đăn
* Do tac dụng bâo vệ ngay từ đầu của chất ức chế Natri silicat nĩn kim ham
sự ăn mòn thĩp tức thời Hơn nữa, Natri xilicat lă chất bảo vệ hỗn hợp, vừa tâc
dụng ức chế quâ trình anot vừa ức chẻ quâ trình catot với sự hình thănh măng ferosilicat liín tục dăy đặc
Nông đô căng cao măng bảo vệ hình thănh căng dăy nín bảo vệ căng tối
Trang 38
| ưẫn ân tốt nghiện GVHD : Th.s Nguyễn Văn Ngđn & Th.s Lĩ Thị Lý
IV.1.3 Đối với chất ức chế Na;MoQ,:
Bang 1V.5: Anh hướng của chất ức chế Natri molipđat đến tốc độ ăn mòn
thĩp trong nước mây trung tính (pH=7) ở nhiệt độ phỏng 30”C, trong câc khóang thời gian khâc nhau Nóng độ Tốc đó ăn mn imm/nim) - — | Nă‡MoO, (ppmi I | 4 giờ [ K yas 42 giờ | 314 giờ 13 giờ | 120 gid 16K gn 240 giờ Í Nướcmấy 03776 | 0.3289 | 0.1453 | 0.1169 00972 | 00960 | 00831 | 00721 Nước mây+500 (14801 043938 0.3637 0.1988 | 00857 | 0.0727 | 0.06K2 | 0.055% | ~ Nutle mĩy+750 | 0.5092 | 0.4292 | 0.3783 | 0.2061 | 0.0889 | 0.0737 Ì 00686 | 00530 | Nut mây+1000 | 0.5383 | 04510 | 0.3880 | 0.2110 | 00905 | 00752 | 00693 | 00582 Ô Nước mây+l500 | 0.5820 | 0.4656 | 0.3977 | 0.2158 | 0.0930 | 0.0776 | 0.0703 | 0.0606 | Nut mây+2000 | 06111 | 04729 | 04122 | 02183 | 00946 | 0.0849 | 0.0714 | 00618
Bảng IV.6: Hiệu quả bảo vệ thĩp của Natri molipđat trong dung địch nước
mây theo thời gian ở nhiệt độ phòng
Trang 39Luận ân tốt nghuĩp GVHD : Th.šs Nguyễn Văn Ngđn &
Th.s Lí Thị Ly
07
—*— *ăr0®c ray
06 X ` ® Nước mâys500ppm Moipđat `Ă Nước mây +750pgim Moipđat
b5 ` Naroc may + 1000ppen Moipdal
i —®— !ărứC day +2000pp<n Moipớai = Nước mây+1500pprn Mbipđai Tốc độ ăn mòn (mm/nâm) = tk J 02 01 9 4 gut "x |3 gu* 24 ew 72 ge PL ee Thời gian ngđm mẫu (giờ)
Hình IV.§: Sự phụ thuộc tốc độ ăn mòn thĩp văo thời gian vă nồng độ Natri
molipđat trong dung dịch nước mây ớ nhiệt độ phòng
Trang 40
Luận ân tốt nghiện GVHD : Th.x Nguyễn Văn Ngđn & Th.s Lẻ Thị Lý s9 0
+ giờ I3 gu 34 gu Tgờ 120g LOR ge 240 gat z 50 Thời gian (giớ) + —®—= Nước mây + 500 ®— Nước miy+ 750 3 Nước mâ y + 1000 Nước mây + { S@X) 3 “100 #— Nước mây + 2000 150 200
Hình IV.6: Đồ thị hiệu quả bảo vệ thĩp của chất ức chế Natri molipđat trong dung dịch nước mây theo thời gian ngđm mẫu, ở nhiệt độ thường