Thép (thành phần chính là Fe) ở các cây cầu bê tông, cốt thép, công trình cầu cảng, dường ốn dẫn dầu có thể bị ăn mòn. Hiện nay, để bào vệ các công trình cầu cảng, đường ống dẫn dầu bằng thép, người ta còn sử dụng phương pháp “bảo vệ cathode bằng dòng diện ngoài”. Trong phương pháp này, vật cần bảo vệ dược nối với một cực của nguồn điện một chiều, cực còn lại của nguồn điện một chiều đó nối với một điện cực trơ (thường làm bằng than chì hoặc titanium phủ oxide kim loại) được chôn trong đất hoặc ngâm trong nước gần đó.
a) Trong phương pháp “bảo vệ cathode bằng dòng điện ngoài”, cực dương của nguồn điện một chiều phải được nối với các vật bằng thép (vật cần bảo vệ).
b) Trong quá trình ăn mòn các vật bằng thép thì sắt (iron) đóng vai trò là cathode.
c) So với phương pháp “anode hi sinh”, phương pháp “bảo vệ cathode bằng dòng diện ngoài” có ưu điểm là không tiêu tốn kim loại hi sinh nhưng lại có nhược điểm là chi phí vận hành cao hơn do tiêu thụ điện năng và yêu cầu hệ thống lắp đặt phức tạp hơn.
d) Sau một thời gian bị ăn mòn trên bề mặt các vật bằng thép có một lớp gỉ sắt màu nâu đỏ (có thành phần chủ yếu là FeO.nH2O).
Câu trả lời tốt nhất
(a) Sai, phương pháp “bảo vệ cathode bằng dòng điện ngoài” thực chất là quá trình điện phân, khi đó vật cần vảo vệ đóng vai trò là cathode (xảy ra quá trình khử nên vật không thể bị oxi hóa khi nó đang “đóng vai” cathode), vì vậy ta cần nối vật với cực âm của nguồn điện.
Một điện cực khác sẽ đóng vai trò là anode, nơi đây xảy ra quá trình oxi hóa nên ta sẽ chọn anode trơ để hệ thống được lâu bền (thường dùng than chì). Cực dương của nguồn điện sẽ nối với điện cực than chì.
(b) Sai, thép với thành phần Fe – C thì Fe là anode, C là cathode.
(c) Đúng, do ta chọn anode trơ nên anode không phải “hy sinh” nữa, mức độ bảo vệ cũng có thể điều chỉnh được thông qua điều chỉnh điện áp từ nguồn. Đó là các ưu điểm.
Nhược điểm là hệ thống phức tạp, tốn điện năng để nuôi quá trình bảo vệ cathode, cần nguồn điện ổn định đi kèm các biện pháp an toàn điện tốn kém hơn.
(d) Sai, lớp gỉ chủ yếu là Fe2O3.nH2O (ban đầu có tạo FeO nhưng nó nhanh chóng bị oxi hóa lên Fe2O3).
