CHƯƠNG 10 PH ƯƠNG PHÁP BẢO VỆ CATỐT
10.1.2. Phương pháp bảo vệ catốt bằng dịng điện ngồ
a) Bảo vệ catốt cho thép trong mơi trường axít
Tốc độ ăn mịn khi chưa phân cực anốt là 10-3 A/cm2. Phân cực catốt khoảng 120 mV (tương ứng với dịng áp đặt iapp) sẽ làm giảm tốc độ ăn mịn xuống cịn 10-6 A/cm2. Độ giảm này sẽ phụ thuộc vào độ dốc của đường cong phân cực anốt (hệ số Tafel anốt βa ). Trong trường hợp này βa = 40 mV, nên ứng với mỗi độ giảm 40 mV sẽ làm giảm tốc độ ăn mịn đi 10 lần.
Đường cong phân cực catốt sẽ cho biết mật độ dịng điện ngồi áp đặt, iapp, ứng với mỗi mức phân cực catốt. Trong ví dụ trên, iapp vào khoảng 1,5 x 10-2 A/cm2 nghĩa là cứ mỗi m2 bề mặt ống cần dùng cường độ dịng 150 A. Điều này sẽ khơng kinh tế, nên phương pháp bảo vệ catốt sẽ khơng thực tế nếu áp dụng cho các mơi trường cĩ tính axít xâm thực với tốc độăn mịn cao.
b) Bảo vệ catốt cho thép trong nước trung tính thơng khí và nước biển
Ăn mịn bị khống chế bởi sự khuếch tán của oxy hịa tan đến bề mặt ăn mịn ở iL = icor = 100 μA/cm2. Giả sử βa = 40 mV như trong trường hợp trên, độ
phân cực catốt khoảng 120 mV sẽ làm giảm tốc độ ăn mịn xuống cịn 0,1
μA/cm2. Do tốc độăn mịn và mật độ dịng áp đặt bị giới hạn bởi iL, nên iapp tối
đa chỉ là 100 μA/cm2. Giá trị cường độ dịng áp đặt này vẫn cịn lớn (1 m2 bề
mặt cần 1 A), nhưng cĩ thể giảm đi bằng cách dùng lớp phủ (thường là bền ăn mịn trong mơi trường trung tính).
Nếu phân cực catốt dư (điện thế catốt chuyển về phía âm hơn nữa), thì phản
ứng phĩng điện của nước cĩ thể xảy ra
2H2O + 2e → H2 + 2OH- (3)
Hydrơ thốt ra (dù trong mơi trường trung tính hay kiềm) đều phá hủy lớp phủ và gây giịn hydrơ cho cấu trúc. Ngồi ra phản ứng khử mới sẽ làm tiêu tốn thêm cường độ dịng áp đặt.