Để bảo vệ một công trình thép bằng phương pháp hi sinh, kỹ sư cần lựa chọn giữa magnesium (Mg) và zinc (Zn). Biết rằng để cung cấp cùng một điện lượng bảo vệ, khối lượng kim loại tiêu hao thực tế tuân theo công thức: m = Q.M/(n.F.H)
(Q là điện lượng sinh ra, F là hằng số Faraday, H là hiệu suất dòng, n là số electron trao đổi, M khối lượng mol nguyên tử). Trong đó, hiệu suất dòng (H) được xác định dựa trên độ thuần khiết và khả năng chống tự ăn mòn của của kim loại trong môi trường đất: H = (Qlt – Qhp)/Qlt
(Qlt là điện lượng lý thuyết, Qhp là điện lượng tổn hao do phản ứng phụ với môi trường).
Các kỹ sư dùng so sánh hai phương án:
Magnesium (Mg): Do tính hoạt động hóa học mạnh, điện lượng tổn hao do phản ứng phụ chiếm 45% điện lượng lý thuyết. Giá thành: 4,8 USD/kg.
Zinc (Zn): Do tính ổn định cao, điện lượng tổn hao chỉchiếm 8% điện lượng lý thuyết. Giá thành: 3,2 USD/kg.
Tính tỉ số giữa tổng chi phí khi dùng Zn so với dùng Mg để cung cấp cùng một điện lượng bảo vệ Q (kết quả làm tròn đến hai chữ số thập phân).
Câu trả lời tốt nhất
H = (Qlt – Qhp)/Qlt = 1 – Qhp/Qlt
Với Zn: H = 1 – 8% = 0,92
—> mZn = Q.65/(2F.0,92)
Với Mg: H = 1 – 45% = 0,55
—> mMg = Q.24/(2F.0,55)
—> mZn/mMg = 1,61911
—> Chi phí mua Zn / chi phí mua Mg = 1,61911.3,2/4,8 = 1,08
