Công nghệ bảo vệ catốt là một loại công nghệ bảo vệ điện hóa, sử dụng dòng điện bên ngoài tác động lên bề mặt kim loại bị ăn mòn. Cấu trúc được bảo vệ trở thành catốt, nhờ đó ngăn chặn sự di chuyển electron xảy ra trong quá trình ăn mòn kim loại, tránh hoặc giảm thiểu sự ăn mòn.

Công nghệ bảo vệ catốt có thể được chia thành bảo vệ catốt anode hy sinh và bảo vệ catốt dòng điện cưỡng bức. Công nghệ này về cơ bản đã hoàn thiện và được sử dụng rộng rãi để kiểm soát ăn mòn các kết cấu kim loại như đường ống thép, máy bơm nước, cáp, cảng, tàu, đáy bể chứa, thiết bị làm mát, v.v. trong đất, nước biển, nước ngọt và môi trường hóa chất.

Bảo vệ catốt hy sinh là quá trình kết nối hai kim loại có hoạt tính khác nhau và đặt chúng vào cùng một chất điện phân. Kim loại hoạt động mạnh hơn sẽ mất electron và bị ăn mòn, trong khi kim loại hoạt động yếu hơn sẽ được bảo vệ electron. Do sự ăn mòn của các kim loại có hoạt tính cao trong quá trình này, nó được gọi là bảo vệ catốt hy sinh.

Bảo vệ catốt dòng điện ngoài đạt được bằng cách thay đổi điện thế của môi trường xung quanh thông qua nguồn điện bên ngoài, khiến điện thế của thiết bị cần bảo vệ thấp hơn điện thế của môi trường xung quanh, do đó trở thành catốt của toàn bộ môi trường. Bằng cách này, thiết bị cần bảo vệ sẽ không bị ăn mòn do mất electron.

Nguyên lý hoạt động

Sử dụng hợp kim đồng và nhôm làm cực dương và hệ thống thiết bị được bảo vệ làm cực âm. Các ion đồng thu được từ quá trình điện phân cực dương đồng có độc tính và tạo thành môi trường độc hại khi trộn lẫn với nước biển. Cực dương nhôm điện phân tạo ra Al3+, tạo thành Al(OH)3 với OH – do cực âm tạo ra. Loại l(OH)3 này bao bọc các ion đồng được giải phóng và chảy qua hệ thống được bảo vệ cùng với nước biển. Nó có khả năng hấp phụ cao và có thể lan ra các khu vực có dòng nước biển chảy chậm hơn, nơi các sinh vật biển có thể cư trú, ức chế sự phát triển của chúng. Khi hệ thống cực dương nhôm đồng được điện phân trong nước biển, một lớp canxi và magiê dày đặc được hình thành trên bề mặt bên trong của đường ống thép làm cực âm và keo nhôm hydroxit được tạo ra từ quá trình điện phân chảy cùng với nước biển, tạo thành một lớp màng bảo vệ trên thành bên trong của đường ống. Lớp phủ canxi magie và màng keo nhôm hydroxit ngăn chặn sự khuếch tán của oxy, tăng độ phân cực nồng độ và làm chậm tốc độ ăn mòn, có thể đạt được mục đích chống bám bẩn và chống ăn mòn.