Bước 1. Xác định lượng NaCl bị tiêu hao

• Dung dịch NaCl bão hòa ban đầu có nồng độ:
  300 g/L
• Sau điện phân, dung dịch "nước muối nghèo" có nồng độ: 220 g/L

• Lượng NaCl bị phản ứng (tiêu hao) trên mỗi lít

ban đầu là:

300 g - 220 g = 80 g

Bước 2. Tính số mol NaCl bị phản ứng

Khối lượng mol của NaCl ~ 58, 14 g/mol.

Số mol NaCl tiêu hao:

80 g

n (NaC1) = 58,44 g/mol

-~ 1,37 mol

Bước 3. Liên hệ số mol giữa NaCl và

NaOH

Phản ứng điện phân NaCl (phản ứng tổng quát)

được biểu diễn như sau:

2 NaC1 + 2H,0 → Clz + v + 2NaOH 

Theo đó, từ phản ứng:

• Với 2 mol NaCl tạo ra 2 mol NaOH,
• Tức là 1 mol NaCl tạo ra 1 mol NaOH.

Vậy số mol NaOH tạo ra sẽ bằng số mol NaCl phản ứng, tức khoảng 1,37 mol.

Bước 4. Tính khối lượng NaOH tạo ra

Khối lượng mol của NaOH = 40 g/mol.

Khối lượng NaOH lý thuyết thu được:

m (NaOH) = 1,37 mol x 40 g/mol ~ 54,8 g

Bước 5. Tính khối lượng NaOH thực thu

được (hiệu suất 80%)

Với hiệu suất quá trình là 80%, khối lượng NaOH thực thu được:

Mthe thu = 54,8 g x 0,80 = 13,8 g

1. Sơn phủ bảo vệ

• Cách thực hiện: Phủ một lớp sơn chống ăn mòn hoặc lớp phủ polymer lên bề mặt thép.
• Giải thích: Lớp sơn tạo ra một lớp ngăn cách giữa thép và môi trường nước biển, ngăn chặn sự tiếp xúc trực tiếp của sắt với oxy và ion Cl, giảm quá trình ăn mòn.

2. Dùng phương pháp bảo vệ điện hóa

• Bảo vệ bằng cực dương hy sinh:
• Cách thực hiện: Gắn các tấm kim loại hoạt động hơn (như kẽm hoặc nhôm) lên vỏ tàu.
• Giải thích: Kẽm hoặc nhôm có tính khử mạnh hơn sắt, nên chúng sẽ bị ăn mòn trước thay vì vỏ tàu. Điều này giúp bảo vệ thép khỏi bị oxi hóa.
• Bảo vệ bằng dòng điện cưỡng bức:
• Cách thực hiện: Dùng nguồn điện ngoài tạo dòng điện để ngăn sắt bị oxi hóa.
• Giải thích: Dòng điện cưỡng bức làm cho vỏ tàu đóng vai trò là cực âm (catot), nên không bị oxi hóa.
• Bảo vệ bằng dòng điện cưỡng bức:
• Cách thực hiện: Dùng nguồn điện ngoài tạo dòng điện để ngăn sắt bị oxi hóa.
• Giải thích: Dòng điện cưỡng bức làm cho vỏ tàu đóng vai trò là cực âm (catot), nên không bị oxi hóa.

• 3. Hợp kim hóa thép

• Cách thực hiện: Sử dụng thép không gỉ có chứa Cr (chromium) để làm vỏ tàu.
• Giải thích: Cr tạo ra một lớp oxit bảo vệ trên bề mặt, giúp chống ăn mòn trong môi trường nước biển.

• 4. Vệ sinh và bảo dưỡng định kỳ

• Cách thực hiện: Thường xuyên kiểm tra, làm sạch và sửa chữa các vùng bị gỉ sét.
• Giải thích: Loại bỏ muối và tạp chất giúp hạn chế quá trình ăn mòn.

• => Kết luận: Phương pháp hiệu quả và phổ biến nhất là phủ sơn chống ăn mòn kết hợp với bảo vệ điện hóa bằng cực dương hy sinh (kẽm hoặc nhôm).

3. Fe2(SOa)3 (Sắt (III) sunfat)

• lon Fe3 có thể bị Fe khử thành Fez*.
• Phương trình phản ứng:

Fe + 2 Fe2 (SO4)3 → 3FeSO4

4. AgNO. (Bạc nitrat)

• Bạc (Ag) đứng sau sắt trong dãy điện hóa, nên Fe có thể đẩy Ag* ra khỏi dung dịch.
• Phương trình phản ứng:

Fe + 2AgNO3 → Fe(NO3)2 + 2Ag

5. KCI (Kali clorua)

• Kali (K) đứng trước sắt trong dãy điện hóa, nên Fe không thể đẩy K ra khỏi dung dịch.
• Không có phản ứng xảy ra.

6. Pb(NO3)2 (Chì(II) nitrat)

• Chì (Pb) đứng sau sắt trong dãy điện hóa, nên Fe có thể đẩy Pb2* ra khỏi dung dịch.
• Phương trình phản ứng:

Fe + Pb(NO3)2 → Fe(NO3)2 + P6

Dãy điện hóa (một số kim loại liên quan):

K, Ca, Na, Mg, Al, Zn, Fe, Ni, Sn, Pb, (H), Cu,

Hg, Ag, Pt, Au (kim loại đứng trước có tính khử mạnh hơn kim loại đưng sau).

Sắt (Fe) có tính khử mạnh hơn các kim loại đứng sau nó (Cu, Ag, Pb), nên có thể đẩy các ion của các kim loại này ra khói dung dịch. Ngược lại, Fe không phản ứng với muối của kim loại đứng trước nó như Al.

Xét từng dung dịch muối:

1. AlCl (Nhôm clorua)

• Nhôm (AI) đứng trước sắt trong dãy điện hóa, nên Fe không thể đẩy Al ra khỏi dung dịch.
• Không có phản ứng xảy ra.

2. CuSO. (Đồng (II) sunfat)

• Đồng (Cu) đứng sau sắt trong dãy điện hóa, nên Fe có thế khử Cu2* thành Cu kim loại.
• Phương trình phản ứng:

Fe + CuSO → FeSO, + Cu

Gang là hợp kim của sắt với hàm lượng cacbon

(C) cao, thường từ 2,0% đến 6,67%. Ngoài ra, gang còn chứa các nguyên tố khác như:

• Cacbon (C): 2,0% - 6,67%, tồn tại chủ yếu ở dạng graphit (trong gang xám) hoạc xementit
  FesC (trong gang trăng). Hàm lượng cacbon cao làm gang giòn hơn so với thép.
• Silic (Si): 0,5% - 3,5%, giúp cải thiện tính đúc của gang và ảnh hưởng đên câu trúc graphit.
• Mangan (Mn): 0,2% - 1,5%, giúp khử oxy và lưu huỳnh, tăng độ bền của gang.
• Lưu huỳnh (S): < 0,1%, là tạp chất có hại, làm giảm tính đúc và tăng độ giòn của gang.
• Phốt pho (P): 0,1% - 1%, giúp gang dễ chảy hơn nhưng cũng làm gang giòn hơn.

Phân loại gang:

• Gang trắng: Chứa nhiều FesC, rất cứng và giòn, ít dùng trong đúc nhưng làm nguyên liệu cho luyện thép.
• Gang xám: Chứa graphit dạng tấm, có tính đúc tốt, chịu lực tốt hơn, thường dùng để chế tạo máy móc 
• Gang dẻo, gang cầu: Chứa graphit dạng cầu, có tính bền cao hơn gang xám, ứng dụng trong công nghiện chế tạo