Trong thực tiễn, ăn mòn điện hóa là nguyên nhân chính gây suy giảm tuổi thọ của các công trình bằng thép như cầu cống, vỏ tàu biển, đường ống ngầm, … Cơ chế và tốc độ ăn mòn phụ thuộc vào điều kiện vi khí hậu tại bề mặt tiếp xúc như độ ẩm, pH, nồng độ oxygen hòa tan, … Để giảm thiểu thiệt hại, bên cạnh phương pháp bảo vệ bề mặt, các kĩ sư thường áp dụng phương pháp điện hóa đối với các công trình bằng thép ngập nước.
Câu 17. Khi một công trình thép bị ăn mòn trong không khí ẩm thông thường (pH ≈ 7), quá trình khử ở cực dương (cathode) chủ yếu là quá trình (1). Tuy nhiên, nếu công trình này nằm ở khu công nghiệp thường xuyên hứng chịu mưa acid (pH < 5), quá trình khử ở cathode chủ yếu là quá trình (2). Các bán phản ứng (1) và (2) lần lượt là:
A. (1) O2 + 2H2O + 4e → 4OH-; (2) Fe → Fe2+ + 2e.
B. (1) O2 + 2H2O + 4e → 4OH-; (2) 2H+ + 2e → H2.
C. (1) 2H2O + 2e → H2 + 2OH-; (2) O2 + 2H2O + 4e → 4OH-.
D. (1) Fe → Fe2+ + 2e; (2) 2H+ + 2e → H2.
Câu 18. Khi nghiên cứu về việc bảo vệ vỏ tàu biển bằng thép bằng cách gắn các thanh kẽm (Zn) vào phần vỏ tàu chìm dưới nước. Một học sinh đưa ra một số phát biểu như sau:
(a) Sự hao mòn của các thanh kẽm trong quá trình bảo vệ vỏ tàu là do hiện tượng ăn mòn hóa học.
(b) Kẽm được lựa chọn để gắn vào vỏ tàu vì kẽm có thế điện cực chuẩn âm hơn sắt.
(c) Trong hệ thống này, các electron sẽ dịch chuyển từ thanh kẽm sang vỏ tàu thép.
(d) Tại bề mặt vỏ tàu thép xảy ra quá trình oxi hóa các phân tử oxygen hòa tan trong nước biển.
Các phát biểu đúng là
A. (b), (c), (d). B. (a), (c).
C. (b), (c). D. (a), (b), (c).
Câu trả lời tốt nhất
Câu 17.
Chọn B, tại cathode:
+ Trong môi trường trung tính: O2 + 2H2O + 4e → 4OH-
+ Trong môi trường acid: 2H+ + 2e → H2.
Câu 18.
(a) Sai, thanh Zn hao mòn là do ăn mòn điện hóa, khi thanh Zn bảo vệ tàu biển, nó đóng vai trò là anode hy sinh và bị ăn mòn. Electron từ Zn không trao trực tiếp cho chất oxi hóa mà chuyển sang vỏ tàu biển và chất oxi hóa nhận electron tại đây, đó là sự ăn mòn điện hóa.
(b) Đúng, kim loại hy sinh phải có thế điện cực chuẩn âm hơn (tính khử mạnh hơn mới đứng ra bảo vệ kim loại có tính khử yếu hơn được).
(c) Đúng
(d) Sai, tại bề mặt vỏ tàu O2 bị khử tạo OH-.
