26
Một số kim loại và hợp kim khi được đặt trong môi trường ăn mòn thích hợp hoặc
được phân cực anod với một điện thế xác định, sau một thời gian bị ăn mòn thì mất khả
năng hoạt động hóa học và trở nên trơ, tốc độăn mòn chỉ còn rất nhỏ (gần như bằng 0), ta nói các kim loại hoặc hợp kim đó đã bị thụđộng.
Hiện tượng này được Lomonoxov tìm ra năm 1738 và sau đó được Faraday phát triển thêm vào năm 1840, khi ông nghiên cứu sựăn mòn Fe trong HNO3.
Hình 2.8 : Mối liên hệ giữa tốc độ ăn mòn Fe và nồng độ % axit HNO3 [2]
27
Hình 2.9 : Các vùng trong thụđộng kim loại [3].
Quan sát ta thấy có ba vùng sau :
- Vùng hoạt động dưới ab (active) : Có điện thế thấp, kim loại bị hòa tan ( ăn mòn ) bình thường
- Vùng thụ động bc (passive) : Từ điện thế Etđ trở lên mật độ dòng điện đột ngột giảm xuống tới một giá trị rất nhỏ, kim loại bắt đầu trở nên thụđộng, ta gọi Etđ là điện thế
khởi đầu thụ động. Mật độ dòng ứng với Etđ gọi là mật độ dòng tới hạn ith. Trên bề mặt kim loại bị thụđộng có phủ một lớp hợp chất bảo vệ làm chậm quá trình ăn mòn. Ví dụ
như bề mặt nhôm hình thành một lớp oxit Al2O3,…
- Vùng quá thụ động cd (Transpassive) : Tiếp tục dịch chuyển điện thế vào phía dương hơn , có thề làm cho mật độ dòng ăn mòn lại tăng lên, ta gọi hiện tượng này là sự
28
quá thụ động. Điện thế tương ứng với bước chuyển tiếp gọi là điện thế quá thụ động (Eqtđ). Hiện tượng này có thể do các lớp oxit bị hòa tan tạo các oxit bậc cao hơn, hoặc cũng có thể do với điện thế cao các quá trình oxi hóa khác đã xảy ra. Ví dụ như phản ứng :
4OH- O2 + 2H2O + 4e
Ngoài ra trong điều kiện nhất định một kim loại có thể có hai hoặc nhiều vùng thụ động