nghiên cứu độ bền hòa tan anot của thép và thép biến tính trong môi trường kiềm chứa ion clo

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 BIẾN TÍNH TRONG MÔI TRƯỜNG KIỀM CHỨA ION CLO LUÂ ̣ N VĂN THA ̣ C SI ̃ KHOA HO ̣ C H Ni – 2011 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 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 ̣ C SI ̃ KHOA HO ̣ C NGƢƠ ̀ I HƢƠ ́ NG DÂ ̃ N KHOA HO ̣ C PGS.TS Trịnh Xuân Sén H Ni - 2011 1 Danh mục các hình vẽ   Hình 1.3: Các dm  m  pit )  r )  i )           pit vào log[Cl -    H 2   pit      4 2- au  pit  4 2-   2   4 - 0.02M (b) Hì CrO 4 2-   pit vào log[Cl -   pit  - ]=1.00M    4 3-   pit  4 3-      4 3- 0.02M (b)   4 3- 0.02M  pit vào log[Cl -   pit  - ]=1.00M   4 2-   pit  4 2-     4 2- 0.02M    4 2-   pit vào log[Cl -   pit  - ]=1.00M 3   4 2-   pit  4 2-      4 2- 0.02M  WO 4 2-   pit vào log[Cl -   pit  - ]=1.00M   2 -   pit  2 -     2 0.02M  NO 2 -   pit vào log[Cl -   pit vào  - ]=1.00M 4 Danh mục các bảng biểu  pit    4 2-   có [CrO 4 2-  - khác nhau   4 3-  có [PO 4 3-  - khác nhau  có [MoO 4 2- ] khác nhau  có [MoO 4 2-  - khác nhau  NaCl 0.50M có [WO 4 2- ] khác nhau  có [WO 4 2-  - khác nhau  NaCl 0.50M có [NO 2 - ] khác nhau   2 -  - khác nhau     5   6 MỞ ĐẦU  , l  pháp  T      thép .   .  cromat    “Nghiên cứu độ bền hòa tan anot của thép và thép biến tính trong môi trường kiềm chứa ion Clo”. Chương 1 – TỔNG QUAN 1.1. Sự ăn mòn kim loại [2,6,7] 1.1.1. Định nghĩa về sự ăn mòn kim loại 7    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 0 3Fe + 4H 2 O (h) Fe 3 O 4 + 4H 2 t 0   c                           Phản ứng anot: ành M Z+ : M Z+ + Ze Phản ứng catot: X   ZH + + Ze  2 Z H 2 8 i  4 Z O 2 + 2 Z H 2 ZOH - ,  1        1.1.2.2.   -  -  -  -  -  1.1.2.3.            1.2. Sự ăn mòn thép trong bê tông [11] ng phá hu vt liu thép do tác dng hoá hc hay tác dn hoá gia sng bên ngoài. Các vt liu kim loi và hp kim trên n  khi tip xúc vng xung quanh chúng (khí, [...]... áp vào các kim loại cần bảo vệ thì kim loại sẽ bị thụ động và tốc độ hoà tan kim loại giảm đi Để bảo vệ anôt cho kim loại cần có một thiết bị cho phép duy trì kim loại ở một điện thế không đổi so với một điện cực so sánh (potentiostat) 22 1.5 Mục đích của đề tài * Nghiên cứu độ bền hòa tan anot (sự ăn mòn điểm) của điện cực thép CT3 trong môi trường kiềm có chứa ion Clo  Nghiên cứu quá trình hòa tan. .. cấu chịu tác động chu kì khô ẩm của nước chứa ion clorua, hệ thống lỗ rỗng sẽ tiếp tục hấp thu và tích trữ ion clorua, dẫn đến lớp bê tông bảo vệ chịu ảnh hưởng của cơ chế này có nồng độ ion clorua khá cao Đây là trường hợp của phần bê tông ở vùng mớm nước [11] Sự khuếch tán do chêch lệch nồng độ ion clorua: Khi có sự chêch lệch nồng độ ion clorua, ion clorua sẽ dịch chuyển từ nơi có nồng độ cao đến... thụ động Tuy nhiên, do sự xâm thực của các ion và phân tử trong môi trường như ion Ca2+, Mg2+, Cl-, CO2 … làm phá vỡ trạng thái thụ động của thép và phá hủy bê tông Từ các cơ sở đó chúng ta có thể tổng kết các nguyên nhân chủ yếu của sự ăn mòn thép trong bê tông như sau: Do nước mưa và hơi nước ngưng tụ: Nước có trong mao quản của bê tông hòa tan một lượng nhỏ oxi trong không khí khuếch tán vào bên trong. .. nguyên tử của nó sẽ hấp thụ năng lượng và thay đổi trạng thái dao động, tạo nên các đỉnh hấp thụ đặc trưng trên phổ IR Bước sóng xuất hiện các đỉnh và tập hợp các đỉnh là cơ sở của việc định tính trong phương pháp này Dựa vào đó chúng ta có thể xác định được các nhóm chức và cấu trúc khung phân tử của chất nghiên cứu 31 Chương 3 – KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Nghiên cứu độ bền hòa tan anot của điện cực thép. .. đặc tính cơ lí ban đầu Quá trình xâm thực của ion clorua vào bê tông chủ yếu theo 4 cơ chế sau: Sự hút mao dẫn do sức căng mặt ngoài: Nếu bề mặt kết cấu bê tông không bão hòa khi tiếp xúc với môi trường nước chứa ion clorua, dưới áp lực mao dẫn, nước chứa ion clorua sẽ xâm nhập vào bề mặt bê tông đến độ sâu khoảng 5÷15mm chỉ trong vòng vài giờ đến vài ngày Về mặt lí thuyết, độ cao cột nước mao dẫn trong. .. thay đổi theo mùa và các tác động của môi trường Do đó, thông thường nồng độ ion clorua CS được xác định tại độ sâu khoảng 10mm - Hệ số khuyếch tán D thay đổi theo nhiệt độ, thời gian, khoảng cách đến bề mặt kết cấu và môi trường làm việc Biên độ dao động lớn của các hệ số cùng với sự ảnh hưởng của các cơ chế xâm thực khác, khả năng hấp thụ ion clorua của bê tông đòi hỏi sự thận trọng trong việc xử lí... hòa tan anot của điện cực thép CT3 trong dung dịch có mặt Cl- khi có thêm các chất ức chế vô cơ như PO43-, MoO42-, WO42-, CrO42-, NO2- Từ đó đánh giá sự ảnh hưởng của các chất ức chế đến giá trị Epit phụ thuộc vào pH và nồng độ Cl-  Nghiên cứu quá trình hòa tan anot của điện cực thép được phosphat hóa trong dung dịch NaCl Ảnh hưởng của sự có mặt các phụ gia như axit tannic, polyanilin và TiO2 trong. .. nồng độ thấp hơn Như vậy, dưới tác động của cơ chế này, ion clorua sẽ dịch chuyển từ bề mặt bê tông vào sâu trong kết cấu Sự khuyếch tán ion clorua trong kết cấu bê tông có thể được mô tả gần đúng bằng các định luật Fick về khuếch tán: ∂C/∂t = D ∂2C/∂x2 11 Trong đó: C: Nồng độ ion clorua trong bê tông (kg/m3) D: Hệ số khuyếch tán (m2/s) Nồng độ ion Cl- khuếch tán trong bê tông không chỉ phụ thuộc vào... ăn mòn thép do ion Cl- có thể trải qua những giai đoạn sau: Giai đoạn 1: Sự xâm thực của ion Cl- từ môi trường vào bê tông (Hình 1.2) Trong môi trường khí hậu biển bê tông có độ ẩm cao, tác nhân gây ra ăn mòn nguy hiểm nhất là ion Cl- Ion clorua nằm trong các tinh thể muối phân bố trên bề mặt bêtông và theo thời gian chúng sẽ xâm nhập vào bên trong lớp bê tông bảo vệ dẫn đến sự phá hủy cốt thép; đồng... tăng tốc độ xâm thực ion clorua vào kết cấu bê tông cốt thép 12 Sự thẩm thấu do chênh lệch điện thế: Trong thực tế, quá trình xâm thực của ion clorua vào kết cấu bê tông cốt thép là sự tổng hợp của các cơ chế trình bày ở trên Ví dụ, đối với kết cấu bê tông cốt thép (BTCT) trong vùng nước lên xuống và sóng táp, sự hút mao dẫn do sức căng mặt ngoài và sự khuyếch tán do chênh lệch nồng độ ion clorua là . 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 LUÂ ̣ N VĂN THA ̣ C SI ̃ KHOA HO ̣ C. 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 .  Nghiên cứu độ bền hòa tan anot của thép và thép biến tính trong môi trường kiềm chứa ion Clo . Chương 1 – TỔNG QUAN 1.1.