Công nghệ điện hóa và bảo vệ kim loại

Tạp chí Khoa học và Công nghệ 50 (6) (2012) 767-793 
CÔNG NGHỆ ĐIỆN HÓA VÀ BẢO VỆ KIM LOẠI 
Nguyễn Đức Hùng* 
Viện Hóa học - Vật liệu 
*Email: nguyenduchung1946@gmail.com 
Đến Tòa soạn: 12/12/2012; Chấp nhận đăng: 24/12/2012 
TÓM TẮT 
Công nghệ điện hóa được dựa trên cơ sở các quy luật lí thuyết về sự chuyển hóa năng 
lượng hóa học và điện với thông số đặc trưng là mật độ dòng và điện thế cũng như được ứng 
dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp năng lượng và pin nhiên liệu, luyện kim màu và vật 
liệu chức năng, sản xuất hóa chất và thuốc, chống ăn mòn và bảo vệ kim loại. Công nghệ điện 
hóa hiện đại cũng đang định hướng vào nano điện hóa và điện li plasma, hứa hẹn những ứng 
dụng mới cho tương lai không xa. 
Từ khóa: công nghệ điện hóa, bảo vệ kim loại, nano điện hóa, điện li plasma. 
1. MỞ ĐẦU 
Điện hóa là một ngành khoa học kết hợp giữa hai lĩnh vực điện và hóa học nhằm nghiên 
cứu các quy luật về sự chuyển hóa qua lại giữa điện năng và hóa năng. Tuy ngành khảo cổ đã 
tìm thấy hiện vật pin điện hóa hệ Cu-Fe từ khoảng 250 trước công nguyên trên lãnh thổ Irak [1] 
nhưng chỉ đến cuối thế kỉ 18 và đầu thế kỉ 19 những cơ sở định lượng của lí thuyết điện hóa mới 
được hình thành với những phát minh về tác dụng hóa học của điện. Các nhà bác học tiêu biểu 
như Adriaan Paets van Troostwijk và Johann Rudolf Deiman (1789) phát hiện được O2 và H2 khi 
phân hủy nước bằng điện và đề xuất thuyết điện li nước; Luigi Galvani (1791) hình thành học 
thuyết tĩnh điện khi thí nghiệm kim loại tiếp xúc với cơ đùi ếch và các sinh vật khác; Alessandro 
Volta (1793) công bố về dãy thế của các kim loại từ thí nghiệm điện được tạo ra bởi sự tiếp xúc 
các kim loại và “cột pin Volta” để tạo được điện thế cao hơn; Humphry Davy điện phân muối 
nóng chảy tìm ra nguyên tố Na, K đã được dự đoán trước và 1826 đưa ra lí thuyết điện hóa về ăn 
mòn kim loại cũng như Michael Faraday (1831) phát minh 2 định luật được mang tên ông về sự 
tương quan giữa lượng chất với lượng điện cũng như đương lượng điện hóa. 
Cùng với quá trình hoàn thiện dần các lí thuyết điện hóa về sự điện li và dung dịch điện li 
[2], thế điện cực và động học điện hóa các quá trình điện cực [3] các hướng nghiên cứu công 
nghệ điện hóa và phát triển ứng dụng cũng đã được đẩy mạnh nghiên cứu tạo nên các ngành 
công nghiệp có tác động thúc đẩy sự phát triển của kinh tế xã hội. Những phát minh các loại 
nguồn điện pin và ắc quy [4] đã cung cấp năng lượng độc lập với mạng điện làm cơ sở cho sự 
phát triển vũ bảo của công nghiệp điện tử cũng như ngành giao thông vận tải. Các linh kiện điện 
hóa (Chemotronik) được hình thành và phát triển khi ứng dụng các quy luật điện hóa của quá 
trình điện cực và ion còn làm phong phú hơn cho công nghiệp điện tử và y sinh điện tử [5]. 
Tương tự dựa vào quá trình điện phân muối nóng chảy hoặc dung dịch điện li nước [6] các công 
Nguyễn Đức Hùng 
768
nghiệp luyện kim sản xuất các kim loại màu, công nghiệp điện phân, tổng hợp điện hóa sản xuất 
nhiều hóa chất cơ bản cho các ngành công nghiệp. Công nghệ điện hóa bề mặt như mạ, biến tính 
cũng như chống ăn mòn kim loại cũng đã đóng góp to lớn làm đẹp, làm bền và làm tăng chất 
lượng các dạng sản phẩm của nhiều ngành công nghiệp khác nhau [7]. Phân tích định tính cũng 
như định lượng thành phần và tính chất của các chất và các vật liệu cũng được dựa trên cơ sở 
của lí thuyết điện hóa. Ngày nay - kỉ nguyên của vật liệu và công nghệ nano, sự đóng góp của 
công nghệ điện hóa cũng tỏ rõ những lợi thế [8] để chế tạo các dạng vật liệu nano phục vụ cho 
các ngành khoa học và công nghệ. 
2. CÔNG NGHỆ ĐIỆN HÓA 
Công nghệ là một phạm trù được xem xét bao hàm từ các cơ sở lí thuyết, các kĩ thuật thực 
hành, các trang thiết bị, máy móc và lĩnh vực ứng dụng rộng rãi để sản xuất tạo ra của cải vật 
chất cho xã hội [9]. Công nghệ điện hóa cũng được hình thành và phát triển từ cơ sở lí thuyết về 
các quy luật điện hóa, các kĩ thuật và những trang thiết bị cũng như các lĩnh vực ứng dụng rộng 
rãi để tạo ra của cải vật chất đóng góp vào sự phát triển mạnh mẽ của khoa học và kinh tế xã hội 
cho nhân loại đặc biệt từ thế kỉ 18 đến nay [10]. 
2.1. Cơ sở lí thuyết 
2.1.1. Lí thuyết điện li 
Lí thuyết điện li của Svante August Arrhenius (1883) giải thưởng Nobel năm 1903 đã xác 
định quá trình hòa tan các tinh thể dạng ion vào dung môi như nước sẽ cần năng lượng tương tác 
của dung môi lớn hơn năng lượng mạng tinh thể để solvát hóa các ion thực hiện quá trình hòa 
tan và phân ly tạo thành dung dịch điện li. Quá trình phân ly là không hoàn toàn và sẽ thiết lập 
cân bằng [11] với hằng số K giữa nồng độ các phân tử không phân ly là [MA] với nồng độ các 
ion tích điện đã phân ly cho cation [M+] và cho anion [A-] bằng phương trình: 
 MA ↔ M+ + A- (1) 
 K = ][
]][[
MA
AM −+
 = )1(
2
α
α
−
c
 (2) 
Hệ số phân ly α = 1 với dung dịch điện li mạnh còn dung dịch điện ly yếu nếu α < 1. 
 Lí thuyết cân bằng axít-basơ được phát triển từ lí thuyết điện li với định nghĩa axít được 
phân ly thành proton (H+) và basơ được phân ly thành ion hydroxyl (OH-): 
 HA ↔ H+ + A- và MOH ↔ M+ + OH- (3) 
 KA = ][
]][[
HA
AH −+
 = )1(
2
α
α
−
c
 và KB = ][
]][[
MOH
OHM −+
 = )1(
2
α
α
−
c
 (4) 
Vậy khi hằng số phân ly KA và KB rất nhỏ ta có: [H+] ≈ cK A và [OH-] ≈ cK B . 
Nước cũng được phân ly theo phản ứng: H2O↔ H+ + OH- với K OH 2 = ][
]][[
2OH
OHH −+
. Vì 
đối với nước α << 1 và nồng độ [H2O] là hằng số nên K OH 2 [H2O] = [H
+][OH-] tại 25oC sẽ là: 
[H+][OH-] =10-14. Vì nước là dung dịch trung hòa không axit và không basơ nên [H+] = [OH-] 
Công nghệ điện hóa và bảo vệ kim loại 
769
=
1410− = 10-7 ion gam/lít. Theo Soeren Peter Lauritz Soerensen (1909) đối với nước giá trị pH 
= -lg[H+] =7 và khi pH 7 dung dịch có tính basơ. 
 Nồng độ của ion hyđrô (pH) đóng vai trò rất to lớn trong nhiều hiện tượng và quá trình 
hóa học, sinh học. Nhiều hiện tượng lí - hóa hoặc sinh - hóa chỉ xảy ra tại giá trị pH ổn định nên 
có ý nghĩa đặc biệt hơn là hệ dung dịch đệm nghĩa là pH của dung dịch biến đổi không đáng kể 
khi cho vào hệ dung dịch đó axít hoặc basơ [12]. Đặc tính định lượng của khả năng đệm là dung 
lượng đệm β của số đương lượng gam basơ hoặc axít (b) được xét trong trường hợp nước tinh 
khiết là: 
 β =
dpH
db
 với b= [M+]=[OH-]=[H+] = 2,303([H+] + ][
2
+H
K OH ) = 2,303 ([H+] + [OH-] (5) 
Khả năng đệm sẽ tăng khi đưa vào dung dịch axít yếu hoặc basơ yếu các muối tương ứng. 
Khi cho vào dung dịch có a đương lượng gam của axít yếu một lượng b đương lượng gam basơ 
mạnh với a > b và a = [HA] + [A-]; b = [A-] + [OH-] - [H+] ta sẽ có dung lượng đệm: 
 β = 
dpH
db
 = 2,303 {
2])[(
][
+
+
+ HK
HaK
HA
HA +[H+] + [OH-]}. (6) 
vì 
2])[(
][
+
+
+ HK
HaK
HA
HA > 0 nên dung lượng đệm của dung dịch axít yếu và muối của nó luôn lớn hơn 
dung lượng đệm của axít mạnh và basơ mạnh và chỉ phụ thuộc vào hằng số phân ly của axít yếu 
KHA. Người ta sử dụng các dung dịch đệm đa năng là hỗn hợp axít yếu và muối của nó hoặc basơ 
yếu và muối của nó. Dung lượng đệm cực đại β = maxβ có được khi pH = pKHA. Axít axetic có 
KHA = 1,76.10-5, pKHA= 4,77 nên maxβ = 4,8. 
Đến Johannes Nicolaus Brönstedt (1923) khái niệm axít-basơ được khái quát hơn là: những 
chất cho proton là axit và chất nhận là basơ. Song lí thuyết axít-basơ của Gilbert Newton Lewis 
(1938) đã tách hẳn khỏi lí thuyết điện li do không gắn với ion vì proton không còn đặc trưng cho 
ion. Từ đây mối quan hệ giữa 2 lĩnh vực lí thuyết dung dịch điện ly và axít-basơ được nâng lên 
tầm phát triển mới. 
 Lí thuyết Peter Debye-Erich Hückel (giải thưởng Nobel 1936) về khí quyển ion nhằm xây 
dựng cấu trúc của dung dịch điện li khi đề cập đến những lực tương tác giữa các ion với các 
dipol của nước hoặc dung môi khác cũng như tương tác giữa ion với ion. Vì lí thuyết điện li của 
Arrhenius xem dung dịch như là hỗn hợp cơ học của các phân tử nước và các ion hoặc như hệ 
khí lí tưởng nên không giải thích được sự phụ thuộc của giá trị hằng số phân ly KMA hoặc KHA 
vào nồng độ của chúng. Khi xem tương tác qua lại giữa các ion trong dung dịch điện li cũng 
tương tự như trong tinh thể nghĩa là mỗi một ion sẽ tương tác qua lại bằng lực tĩnh điện với các 
ion xung quanh. Nhưng khác với ion trong mạng tinh thể mỗi ion trong dung dịch điện li là tâm 
được bao quanh bỡi đám “mây ion” tích điện trái dấu [13]. Sự phụ thuộc của mật độ điện tích 
thể tích ρ vào thế ϕ và khoảng cách r từ ion trung tâm theo theo phương trình vi phân: 
0
2
2 2
εε
ρϕϕ
−=+
dr
d
rdr
d
 với 0ezn ii∑=ρ (7) 
Nguyễn Đức Hùng 
770
Thế của ion có được là: ri e
r
ez æ
0
0
4
−
=
piεε
ϕ và thế của khí quyển ion là: 0>−−= ria ϕϕϕ . 
Với 
0
æ
0
0 1
4
>−
−





 −
=
r
r
i
i
r
eez
piεε
ϕ nhận được 
0
ær
0
0 1
4
>−
−





 −
=
r
i
a
r
eez
piεε
ϕ = - 
0
0
4
æ
piεε
εiz
 (7) 
Đại lượng 1/æ được xem là bán kính của khí quyển ion. Với lí thuyết Debye-Hückel hệ số 
hoạt độ của dung dịch điện li có quan hệ với lực ion: log Izzf −+± = 5091,0 . Đối với dung 
dịch điện ly yếu hệ số hoạt độ của dung dịch điện li sẽ phụ thuộc tuyến tính vào nồng độ c và độ 
phân liα : log cf α5,0−=± . Vận dụng lí thuyết Debye-Hückel cũng giải thích đúng quá trình 
hòa tan của các muối hòa tan yếu cũng như hiện tượng solvát hóa trong các dung dịch điện li. 
 Sự khuếch tán xét những tương tác ion với các dipol cũng như ion với ion trong điều kiện 
động luôn biến đổi theo thời gian và không gian. Các nguyên nhân cho sự biến đổi đó có thể do 
sự chênh lệch nồng độ, điện thế của trường và sự đối lưu các thành phần của dung dịch [14]. 
Dòng khuếch tán iD biểu diễn lượng các phần tử chuyển qua một đơn vị diện tích trong một đơn 
vị thời gian theo sẽ tỷ lệ với nồng độ (ci) và gradien của hóa thế (grad µi) hoặc gradien của nồng 
độ (grad ci) ta có phương trình Fick 1: 
 iiiiDD gradcDgradcki −=−= µ với hệ số khuếch tán Di = )ln
ln1(
i
i
D
cd
fd
RTk + . (8) 
Tương tự dòng điện chuyển tỷ lệ với nồng độ (ci) và gradien của điện thế (gradϕ ): 
 iM ϕgradcu
z
z
ii
i
i
−= (9) 
Các ion chuyển động do cả tác động bỡi gradien của nồng độ và gradien của điện thế còn 
được gọi là gradien của thế điện hóa (grad iµ ) nên: MD iii += với: 
 iµ = ϕµ Fzii + và ϕµµ Fgradzgradgrad iii += . (10) 
Khi i = 0 thì iD = - iM hoặc iµ = 0 và ϕµ Fzii + và ϕµ Fgradzgrad ii −= . 
Như vậy tại i = 0 có thể tính được hệ số khuếch tán Di liên quan đến tốc độ chuyển động 
tuyệt đối của ion ui : 
 )
ln
ln1(
i
i
i
ii
cd
fd
Fz
RT
uD += với 0→ic , 1→if ta có Di = 0iD và ui = 0iu (11) 
với: 0
0
00
i
i
i
i
i u
ez
kT
u
Fz
RTD == được gọi là phương trình Nernst-Einstein. 
Song sự khuếch tán của dung dịch điện li được xét cả cho cation ( +D ) cũng như anion 
(
−
D ) và chúng khác nhau nên dòng khuếch tán cation và anion tương ứng bằng: 
ϕgradcD
RT
Fz
gradcDi ++++++ −+−= và ϕgradcDRT
Fz
gradcDi
−−
−
−−−
+−= . (12) 
Công nghệ điện hóa và bảo vệ kim loại 
771
Tốc độ chuyển động của ion có thể xác định qua: i
i
i
c
i
υ= và với 
−+ = υυ nên: 
 ϕgradD
RT
Fz
gradc
c
D
+
+
+
+
+ + = ϕgradD
RT
Fz
gradc
c
D
−
−
−
−
−
− , (13) 
và 
c
gradc
F
RT
DzDz
DD
grad
−−++
+−
+
−
=ϕ . (14) 
Như vậy tốc độ chung của cation và anion ở trạng thái ổn định có thể được xác định có 
dạng: 
c
gradc
DzDz
DDzz
−−++
−+−+
+
+
−=
)(
υ , 
và dòng dung dịch điện li chung sẽ là: gradcDci eff−== υ 
với 
−−++
−+−+
+
+
=
DzDz
DDzz
Deff
)(
 được xem là hệ số khuếch tán hiệu quả của dung dịch điện li dưới 
tác dụng của điện trường. 
Lấy tích phân phương trình (14) từ giá trị c1 đến c2 ta có thế khuếch tán: 
1
2ln
c
c
F
RT
DzDz
DD
kt
−−++
+−
+
−
=∆ϕ . (15) 
Khi +− > DD và c1> c2 ta có 0<∆ ktϕ còn khi −+ == DDDeff thì 0=∆ ktϕ . 
- Độ dẫn điện của dung dịch điện li do dòng điện chuyển trong từ trường và cũng giống như 
vật dẫn kim loại sẽ tuân theo định luật Ohm với quan hệ giữa điện trở (R) điện thế (U) cường độ 
dòng điện (I) cũng như với điện trở riêng ( ρ ), chiều dài (l) và tiết diện (S) của vật dẫn theo 
công thức: 
S
l
S
l
I
UR
æ
1
=== ρ (16) 
Đại lượng æ ( 11 −−Ω cm ) được gọi là độ dẫn điện của dung dịch điện li và độ dẫn điện 
đương lượng dung dịch ( Λ ) cũng như độ dẫn điện đương lượng cation ( )+Λ và anion 
( )
−
Λ theo phương trình Kohlrausch: 
−+ Λ+Λ==Λ
cez
æ
. (17) 
Theo Friedrich Kohlrausch sự phụ thuộc của độ dẫn điện đương lượng vào nồng độ (c) của 
dung dịch điện li mạnh với độ phân li 1=α là: c−Λ=Λ
∞
 và của dung dịch điện li yếu: 
0cK
∞
∞
Λ
−Λ=Λ với K là hằng số phân li của chất điện li yếu. Do độ dẫn điện đương lượng là 
tổng của độ dẫn điện đương lượng các ion được phân biệt bởi loại ion với khối lượng khác nhau 
đó nên được đặc trưng bằng đại lượng “số vận tải”: 
Nguyễn Đức Hùng 
772
Λ
Λ
=
+
+t và =−t Λ
Λ
−
 với 1=+
−+ tt (18) 
Khi xét độ dẫn điện theo lí thuyết của Debye-Hückel thì khi ion trung tâm chuyển động 
đám “mây ion” cũng sẽ thường xuyên tạo mới và cần điều chỉnh bởi thời gian “tái lập” trạng thái 
đối xứng gọi là hiệu ứng “tái lập” (A’) và hiệu ứng điện di (B) có được phương trình Onsager: 
cBA )( ' +Λ−Λ=Λ
∞∞
. 
Độ dẫn điện của các hợp chất hóa học lỏng và rắn khác cũng được tiếp tục nghiên cứu 
ngòai dung dịch nước như các chất lỏng hữu cơ, vô cơ, muối, ôxít nóng chảy và chất rắn. Độ dẫn 
điện riêng của các chất lỏng vô cơ và hữu cơ nguyên chất phụ thuộc vào độ phân cực, nhiệt độ 
và độ phân li được trình bày tại bảng 1. 
Bảng 1. Độ dẫn điện riêng của các chất lỏng vô cơ và hữu cơ tinh khiết [15] 
Chất æ , 11 −−Ω cm T, oC Chất æ , 11 −−Ω cm T, oC 
1. Các hợp chất vô cơ tinh khiết 
HF 2,4.10-4 25 H2SO4 1,05.10-2 25 
HSO3F 1,38.10-4 25 HNO3 3,73.10-2 25 
H3PO4 4,85.10-2 25 HCN 8,0.10-9 0 
N2H4 2,5.10-6 25 CS2 7,8.10-18 18 
2. Các hợp chất hữu cơ tinh khiết 
Heptan 6,6.10-14 20 Benzen 3,8.10-14 20 
Nonan 1,7.10-8 25 Tetraclocacbon 4.10-18 18 
1-2Dibrometan 8.10-13 25 Clobenzen 6,6.10-13 25 
Brombenzen 1,5.10-11 25 o-Diclobezen 5.10-10 25 
α -Clonaphtalen 1,8.10-11 25 α -Bromnaphtalen 4.10-11 25 
Metanol 2.10-9 25 Etanol 1,3.10-9 25 
n-Propanol 4.10-9 25 iso-Propanol 4.10-9 25 
Axetôn 1.10-9 25 Glykol 3.10-7 25 
Axetaldehit 5,5.10-6 20 Benzaldehit 1,86.10-7 25 
Furfurol 1,4.10-6 25 Phenol 1.10-8 50 
o-Kresol 1,27.10-9 25 m-Kresol 1,4.10-8 25 
p-Kresol 1,38.10-8 25 Axit focmic 6,4.10-5 25 
Axit propionic <3.10-10 25 Axít oleic <2.10-10 15 
Pyridin 3.10-10 25 Nitrobenzen 1.10-10 25 
Theo J.O’M Bockris sự vận chuyển điện trong chất điện li nóng chảy theo cơ chế lỗ trống 
và phụ thuộc vào nhiệt độ cũng như độ nhớt được phản ảnh bỡi năng lượng hoạt hóa dẫn điện để 
Công nghệ điện hóa và bảo vệ kim loại 
773
ion tương tác với môi trường xung quanh ΛE : )/exp(0 RTEp Λ−Λ=Λ . “Số vận tải” của 
anion được tính theo thể tích của ion )( V∆ , lượng điện qua dung dịch điện lí rắn (Q) và đương 
lượng gam thể tích của dung dịch điện li (VE) theo công thức: 
EQV
V
 ... irmingham, 1984. 
8. Rao C. N. R., Müller A., Cheetham A. K. - The Chemistry of Nanomaterials, Wiley-
VCH Verlag GmbH&Co. KGaA (G. Hodes: Electrochemistry of Nanomaterials, S. 
Devarajan and S. Samparh: Electrochemistry with Nanoparticles, P. V. Kamat: 
Electrochemistry nanoassemblies), 2004. 
9. Vũ Đình Cự, Nguyễn Xuân Chánh - Công nghệ nano, điều khiển đến từng phân tử 
nguyên tử, NXB Khoa học & kĩ thuật Hà Nội, 2004. 
10. Alkire R. C., Kolb D. M., Lipkowski J., Ross P. N. - Advance in Electrochemical 
Science and Engineering, Wiley-VCH Verlag GmbH&Co. KgaA, 2008. 
11. G. Ackermann, W. Jugelt, H. H. Möbius, H. D. Suschke, G. Werner - 
Elektrolytgleichgewichte und Elektrochemie, VEB Deutscher Verlag für 
Grundstoffindustrie, Leipzig, 1974. 
12. Скорчеллети В. В. - Теоретическая Электрохимия, Издательство “Химия”, 
Ленинград, 1969. 
13. Антропов Л. И. - Теоретическая Электрохимия, Издательство “Высшая Школа”, 
Mocквa, 1978. 
14. Дaмacкин Б. Б., Пeтрий O. A. - Введение в Электрохимическую Кинетику, 
Издательство “ Высшая Школа”, Москва, 1975. 
15. Schwabe K. - Elektrochemie, Band 2, Akademie-Verlag, Berlin, 1974. 
16. Bockris J. O’M., Redd A. K. N. - Modern Electrochemistry, Plenum Press, New York, 
1970. 
17. Gileadi E., Kirowa-Eisner E., Penciner J. - Interfacial Electrochemistry, Addison-
Wesley Publisching Company, Inc., Massachusetts USA, 1975. 
18. Дaмacкин Б. Б., Пeтрий O. A. - Ocновы Teоретической Элетрохимии, Издательство 
“Высшая Школа”, Mocквa, 1978. 
19. Poтинян A. Л., Тихонов K. И., Шошина И. А. - Теоретическая Электрохимия, 
Издательство “Химия”, Ленинград, 1981. 
20. Erdey-Grúz T. - Kinetics of electrode processes, Akadémiai Kiadó, Budapest, 1972. 
21. Gustav Kortüm - Lehrbuch der Elektrochemie, Verlag Chemie GmbH, Weinheim, 
Germany, 1972 
Công nghệ điện hóa và bảo vệ kim loại 
789
22. Forker W. - Elektrochemische Kinetik, Akademie-Verlag, Berlin, 1966. 
23. Pickett D. J. - Electrochemical reator design, Elsevier scietific publishing cpmpany, 
Amsterdam-Oxford-New York, 1977. 
24. Franke L., Hertwig K., Kardos J., Wiesener K. - Elektrochemische Technologie und 
Verfahrenstechnik, Akademie-Verlag, Berlin, 1984. 
25. Yeager E. - Techniques of electrochemistry, Wiley-Interscience, New York-London-
Sydney-Toronto, 1988. 
26. Dunsch L. - Vom Ion zur Electrode, VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, 
Leipzig, 1983. 
27. Marcus P., Mansfeld F. - Analytical Methods in Corrosion Science and Engineering, 
CRC Press-Taylor&Francis Group, 2006 
28. Wiesener K., Garche J., Schneider W. - Elektrochemische Stromquellen, Akademie-
Verlag, Berlin, 1981. 
29. Wiesener K., Anderen U. - Fertigung und Wartung von galvanischen Elementen, VEB 
Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Lepzig, 1976. 
30. Романов В. В., Хашев Ю. М. - Химичские Источники Тока, Издательство 
“Советское Радио”, Mocквa, 1978. 
31. Vielstich W. - Brennstoffelemente, Verlag Chemie. GmbH, Weinheim, 1965. 
32. Sturm F. V. - Elektrochemische Stromerzeugung, Verlag Chemie, Weinheim, 1969. 
33. Euler K. J. - Batterien und Brennstoffzellen, Berlin, 1982. 
34. Trần Đăng Thái - Quy hoạch phát triển ngành công nghiệp hóa chất Việt Nam đến 2020 
có tính đến năm 2030, Bộ Công Thương, Tập đoàn Hóa chất Việt Nam, 2011. 
35. Heinz F. - Erzeugung von NE-Metallen, VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, 
Leipzig, 1978. 
36. Nguyễn Đức Hùng, Nguyễn Tiến Cường - Kĩ nghệ vàng bạc, NXB Khoa học và Kỹ 
thuật, Hà Nội, 1990. 
37. Hartmut Wendt, Hubert Goldacker - Electrochemistry, Wiley-VCH Verlag 
GmbH&Co.KgaA, Weinheim, 2005. 
38. Cowley W. E. - Molten Salt Technology, Plenum Press, New York, 1982. 
39. Đinh Tiến Thịnh - Tối ưu hóa quá trinh tinh luyện thiếc, Luận án Tiến sĩ, ĐHBK Hà 
Nội, 2008. 
40. Haupin W. E., Frank W. B. - Electrometallurgy of Aluminum, Compr. Treatise 
Electrochem. 2 (1981) 301-325. 
41. Habashi F. - A Short history of Hydrometallurgy, Hydrometallurgy 79 (2005) 15-22. 
42. Pletcher D., Walsh F. C. - Industrial Electrochemistry, Blackie academic & professional, 
London-New York-Tokyo, 1993. 
43. Volke J., Liska F. - Electrochemistry in organic synthesis, Springer Verlag, 1994. 
44. Moorhouse J. - Modern Chlor-Alkali Technology , Society of Chemical Industry, SCI, 
Blackwell Science, Vol. 8, 2001. 
45. O’Brien T. F., Bommaraju T. V., Hine F. - Handbook of Clor-Alkali Technology, 
Springer, 2005. 
Nguyễn Đức Hùng 
790
46. Fry A. J. - Synthetic organic electrochemistry, Haper Row Publischer, New York – 
London, 1972. 
47. Beck F. - Electroorganische Chemie, Grundlagen und Anwendungen, Verlag Chemie, 
Berlin, 1975. 
48. Torii S. - Recent advances in electroorganic synthesis, Kodamsha-Elseier, Amsterdam-
Oxford-New York-Tokyo, 1987. 
49. Lund H., Hammerich O. - Organic Electrochemistry, Marcel Dekker, Inc. New York – 
Basel, 1991. 
50. Sequeira C. A. C. - Environmental oriented electrochemistry, Elsevier, Amsterdam-
London-New York-Tokyo, 1994. 
51. Võ Thành Vinh, Nguyễn Đức Hùng, Nguyễn Văn Minh, Nguyễn Tuấn Phương - Nghiên 
cứu quá trình tiêu hủy thuốc bảo vệ thực vật dimethioat bằng phương pháp oxihóa điện 
hóa, Tạp chí KH&CN 40 (1) (2002) 45-49 
52. Tomilov A. P. - Electrochemical Activation: A new Trend in Applied Electrochemistry, 
J. Zhizn & Bezepastnost, (Life and Safety, rus.) (3) (2002) 302-307. 
53. Nguyễn Đức Hùng, Trần Thị Thanh Hương, Nguyễn Duy Kết, Nguyễn Thanh Hải - 
Điện cực RuO2 tái chế ứng dụng chế tạo dung dịch hoạt hóa điện hóa xử lí môi trường, 
Tạp chí Hóa học 47 (5A) (2009) 186-192. 
54. Strauch A. - Lehrbuch für Galvaniseure, Deutsche Verlag, Leipzig, 1977. 
55. Nguyễn Đức Hùng - Kĩ thuật mạ, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội, Tái bản 2000, 
NXB Thanh niên, 1989. 
56. W. Machu - Electrotauchlackierung, Verlag Chemie, Weinheim, 1974. 
57. Nguyễn Đức Hùng - Sổ tay mạ, nhúng, phun, NXB KH&KT Hà Nội, 1992, Tái bản 
2001. 
58. Nguyễn Khương - Những quy trình kĩ thuật mạ kim loại và hợp kim, NXB Khoa học và 
Kỹ thuật, 1997. 
59. Trần Minh Hoàng - Phương pháp thiết kế xưởng mạ điện, NXB Khoa học và Kỹ thuật, 
Hà Nội, 2001. 
60. Nguyễn Đức Hùng, Nguyễn Duy Kết - Công nghệ mạ điện hóa không bể mạ, Tạp chí 
Khoa học và Công nghệ 44 (2) (2006) 70-75. 
61. Giải thưởng Nhà nước về Khoa học và Công nghệ: “Phát triển và đổi mới công nghệ mạ, 
nhúng kẽm bảo vệ chống ăn mòn các kết cấu thép trong môi trường khí quyển Việt 
Nam”, QĐ số 972/2005/QĐ-CTN, Chủ tịch nước Trần Đức Lương đã ký 30/08/2005. 
62. Kaesche H. - Die Korrosion der Metalle, Springer Verlag, Berlin Heidelberg, 1979. 
63. Roberge P. R.- Handbook of Corrosion Engineering, McGraw-Hill, New York-Lodon-
 Tokyo-Toronto, 2000. 
64. Тимонин В. А. - Коррозионная Стoйкость Оборудования Химических 
Производств, Издательство “Химия”, Ленинград, 1988. 
65. Ullmann - Encyclopaedia of Industrials Chemistry: L. J. Durney,Electrochemical and 
Chemical Deposition; H. Wendt,..: Electrochemistry; H. Gräfen,..Corrosion, Wiley.VCH 
Verlag GmbH & Co. KGaA. Weinheim, 2005. 
Công nghệ điện hóa và bảo vệ kim loại 
791
66. Schweitzer P. A. - Encyclopedia of Corrosion Technology, Marvel Dekker, Inc., New 
York-Basel, 2004. 
67. Schumacher M. - Seawater Corrosion Handbook, Noyes Data Corporation, USA, 1979. 
68. D. Talbot, J. Talbot - Corrosion Science and Technology, CRC Press, Boca Raton- 
New York-London, 1998. 
69. Schweitzer P. A. - Fundamentals of Maetallic Corrosion-Atmospheric and Media 
Corrosion of Metals, CRC Press-Taylor&Francis Group, 2007. 
70. Dean S. W., Hernandez-Ducque Delgadillo G., Bushman J. B. - Marine Corrosion in 
Tropical Environments, ASTM Stock Number: STP 1399, USA, 2000. 
71. Nguyễn Đức Hùng, Nguyễn Minh Thái - Kĩ thuật xử lí không khí ẩm, NXB KH&KT Hà 
Nội, 2007. 
72. Schultze W. A., Phan Lương Cầm - Ăn mòn và bảo vệ kim loại, Trường ĐHBK-Hà Nội-
Trường ĐHKT Delft - Hà Lan, 1985. 
73. Cobb, Harold M. - The History of Steinless Steel, ASM Internationa, 2010. 
74. Nguyễn Đức Hùng - Sổ tay mạ, nhúng, phun, NXB KH&KH Hà Nội, 1992. 
75. Maaβ P., Peiβker P. - Korrosionsschutz – Oberflaechen – Vorbehandlung und 
metallische Beschichtung, VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig, 
1982. 
76. Davis J. R. - Surface Engineering for Corrosion and Wear Resistance, ASM 
International, USA, 2001. 
77. Perez N. - Electrochemistry and Corrosion Science, Kluwer Academic Publishers, New 
York-Boston-London-Moscow, 2004. 
78. Loen W. J., Plieth W. - Electrochemical Nanotechnology, Wiley-VCH, Weinheim-New 
York-Singapore-Toronto, 1998. 
79. Trương Văn Tân - Khoa học và Công nghệ nanô, NXB Tri thức, Hà Nội, 2009. 
80. Rao C. N. R., Müller A., Cheetham A. K. - Nanomaterials Chemistry, Wiley-VCH 
Verlag GmbH&Co. KgaA, 2007. 
81. Bard A. J., Fanlkner L. R. - Electrochemical Methods, Fundamentals and Application, 
John Wiley & Sons, INC. New York- Chicherster-Weinheim-Bresbone-Singapore-
Toronto, 2001. 
82. Brune H., Ernst H., Grunwald A., Grünwald W., Hofmann H., Krug H., Janich P., 
Mayor M., Rathgeber W., Schmid G., Simon U., Vogel V., Wyrwa D. - 
Nanotechnology-Assessment and Perspectives, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 
2006. 
83. Ljevardi S. A., Shahrabi T. - Effects of pulse electrodeposition parameters on the 
properties of Ni-TiO2 nanocomposite, Applied Surface Science 256 (2010) 6775-6781 
84. Nguyễn Đức Hùng, Ngô Hoàng Giang, Nguyễn Duy Kết - Công nghệ kết tủa lắng đọng 
điện hóa bằng dòng xung chế tạo sợi nano đồng và compozit Ni-SiC, Tạp chí Khoa học 
và Công nghệ 46 (4) ((2008) 93-98. 
85. Spanou S. - Ni/nano TiO2 composite electrodeposits: Textural and Structural 
modifications, Electrochemica Acta 54 (9) (2009) 2547-2555. 
Nguyễn Đức Hùng 
792
86. Nguyễn Đức Hùng, Đào Khánh Dư, Phạm Xuân Điệp - Mạ niken nano compozit CeO2 
cho hộp xúc tác khí thải động cơ, Tạp chí KH&CN ĐHQG TP HCM 14 (1) (2011) 
55-62. 
87. Xi W., Qiao Z., Zhu C., Jia A., Li M. - The preparation of lotus-like super-hydrophobic 
copper surfaces by electroplatting, Applied Surface Science 255 (2009) 4836-4839. 
88. Xue Y. J., Jia X. Z., Zhou Y. W., W. Ma, Li J. S. - Tribological performance of Ni-CeO2 
composite coating, Surface & Coatings Technology 200 (2006) 5677-5681. 
89. Feil F., Fürbeth W., Schütze M. - Nanoparticle based inorganic coatings for corrosion 
protection of magnesium alloys, Surface Engineering 24 (3) (2008) 198. 
90. Champion Y., Fecht H. J. - Nano-Architectured and Nanostructured Materials-
Fabrication, Control and Properties, WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KgaA, 2004. 
91. Tseng K. H., Chen Y. C., Shyue J. J. - Continuous synthesis of colloidal silver 
nanoparticles by electrochemical discharge in aqueous solutions, J. Nanopart Res. 
(2010) DOI 10. 1007/s 11051-9937-y, Springer Science + Business Media B.V. 
92. Patel K., Kapoor S., Dave D. P., and Mukherjee T. - Synthesis of nanosized silver 
colloids by microwave dielectric heating, J. Chem. Sci. 117 (1) (2005) 53-60. 
93. Bui Duy Du, Dang Van Phu, Nguyen Ngoc Duy, Nguyen Thi Kim Lan, Vo Thi Kim 
Lang, Ngo Vo Ke Thanh, Nguyen Thi Phuong Phong, Nguyen Quoc Hien - Preparation 
of colloidal silver nanoparticles in poly (N-vinylpyrrolidone by γ-irradiation, Journal of 
Experimental Nanoscience 3 (3) (2008) 2007-2013. 
94. Bian F., Zhang X. Z., Wang Z. H., Wu Q., Hu H., Xu J. J. - Preparation and sisze 
characterization of silver nanoparticles produced by Femtosecond laser ablation in water, 
Chin. Phys. Letter 25 (12) (2008) 4463-4465. 
95. Sengupta S. K., Singh O. P. - Contact glow discharge electrolysis: a study of its 
chemical yields in aqueous inert-type electrolytes, Journal of Electroanalytical 
Chemistry 369 (1994) 113-120 
96. Toriyabe Y., Watanabe S., Yatsu S., Shibayama T., Mizuno T. - Controlled formation of 
metallic nanoball during plasma electrolysis, Applied Physics Letters 91 (2007) 041501 
97. Xia Y., Halas N. J. - Shape-Controlled Synthesis and Surface Plasmonic Properties of 
Metallic Nanostructures, MRS Bulletin 30 (2005) 338-348. 
98. Sengupta S. K., Singh R., Srivastava A. K. - A. Study on the Origin of Nonfaradaic 
Behavior of Anodic Contact Glow Discharge Electrolysis, J. Electrochem. Soc. 145 (7) 
(1998) 2209-2213. 
99. Richmonds C. and Sankaran R. M. - Plasma-liquid electrochemistry: Rapid synthesis of 
colloidal metal nanoparticles by microplasma reduction of aqueous cations, Applied 
physics Letters 93 (2008) 131501. 
100. Mizuno T., Akimoto T., Ohmori T. - Confirmation of anomalous hydrogen generation 
by plasma electrolysis, 4th. Meeting of Japan CF Reasearch Society, 2003. 
101. Nguyen Duc Hung, Nguyen Minh Thuy, Do Thanh Tuan - Nano copper solution formed 
by anodic dissolution process under high voltage, Proceedings of the 3rd. international 
worschop on nanotechnology and application, November, 10-12, Vung Tau, Vietnam, 
2011. 
Công nghệ điện hóa và bảo vệ kim loại 
793
102. Tien D. C., Liao C. Y., Huang J. C., Tseng K. H., Lung J. K., Tsung T. T., Kao W. S., 
Tsai T. H., Cheng T. W., Yu B. S., Lin H. M., Srobinski L. - Novel technique for 
preparing a nano-silver water suspension by the ARC-discharge method, Rev. Adv. 
Mater. Sci. 18 (2008) 750-756. 
103. Hwang K. Y. - Method for producing nano silver on large scale, US Patent No.: US 
2006/0278534 A1, 2006. 
104. Morones J. R., Elechiguerra J. L., Camacho L. et al - The bactericidal effect of silver 
nanoparticles, Nanotechnology 16 (2005) 2346-2353. 
105. Pedersen G., Hegde B. M. - Silver sol completely Removes Malaria Parasites from the 
Blood of Human Subjects Infected with Malaria in an Average of Five Days: A Review 
of Four Randomized, Multi-Centered, Climical Studies Performed In Africa, The Indian 
Practitioner, A Monthly Journal Devoted to Medicine, Surgery and Public Health 63 (9) 
(2010) 567-574. 
106. Nguyễn Đức Hùng, Nguyễn Tiến Dũng, Mai Văn Phước, Nguyễn Minh Thùy - Điều chế 
dung dịch nano bạc điện hóa bằng công nghệ siêu cao áp để diệt khuẩn, Tạp chí Kĩ thuật 
và Trang bị 5 (140) (2012) 43-46. 
107. Smitha S. L., Nissamudeen K. M., Philip D., Gopchandran K. G. - Studies on surface 
plasmon resonance and photoluminenescence of silver nanoparticles, Spectrochemica 
Acta, Part A 71 (2008) 186-190. 
ABSTRACT 
ELECTROCHEMICAL TECHNOLOGY AND METAL PROTECTION 
Nguyen Duc Hung 
Institute for Chemistry and Materials 
Email: nguyenduchung1946@gmail.com 
Electrochemical technology based on the theoretical laws on energy conversion between 
chemical and electrical one with typical parameters as current density and potentials. It has wide 
application in the industrial sector such as energy store and fuel cells, non-ferrous metallurgy, 
chemical and drug manufacturing, corrosion and metal protection. The recent researches on 
electrochemical technologies turn to be related with nano-electrochemistry and plasma 
electrolysis, which show up to be promising for new applications in the near future. 
Keywords: electrochemical technology, metal protection, nano-electrochemistry, plasma 
electrolysis