Nghiên Cứu Chất Chống Oxy Hóa và Ức Chế Ăn Mòn Kim Loại Bằng Tính Toán Hóa Lượng Tử

Nghiên cứu các chất chống oxy hóa ức chế ăn mòn kim loại qua tính toán hóa lượng tử và thực nghiệm, mang lại giải pháp hiệu quả cho ngành công nghiệp.

• Tác giả: Đinh Quý Hương
• Người hướng dẫn: PGS. Trần Dương
• Trường học: Đại học Huế
• Chuyên ngành: Hóa Vô Cơ
• Đề tài: Nghiên Cứu Các Chất Chống Oxy Hóa, Ức Chế Ăn Mòn Kim Loại Bằng Tính Toán Hóa Lượng Tử Kết Hợp Với Thực Nghiệm
• Loại tài liệu: Luận Án Tiến Sĩ
• Năm xuất bản: 2020
• Địa điểm: Huế

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Nghiên Cứu Chất Chống Oxy Hóa Ăn Mòn Kim Loại

Nghiên cứu về chất chống oxy hóa và ức chế ăn mòn kim loại ngày càng trở nên quan trọng do những tác động nghiêm trọng của quá trình ăn mòn và lão hóa vật liệu. Ăn mòn gây ra sự phá hủy, biến dạng, và hỏng hóc vật liệu trong nhiều lĩnh vực, từ xây dựng đến công nghiệp, gây thiệt hại lớn về kinh tế. Do đó, việc tìm kiếm và phát triển các giải pháp hiệu quả để bảo vệ kim loại khỏi ăn mòn là vô cùng cần thiết. Đồng thời, việc nghiên cứu các chất chống oxy hóa giúp kéo dài tuổi thọ vật liệu và bảo vệ sức khỏe con người. Nghiên cứu này sẽ tập trung vào việc sử dụng các phương pháp tính toán hóa lượng tử kết hợp với thực nghiệm để nghiên cứu các hợp chất có khả năng chống oxy hóa và ức chế ăn mòn kim loại, đặc biệt là các dẫn xuất thiourea.

1.1. Tầm Quan Trọng Của Nghiên Cứu Ức Chế Ăn Mòn Kim Loại

Sự ăn mòn kim loại gây ra hậu quả nghiêm trọng cho nhiều ngành công nghiệp. Việc tìm ra các phương pháp ức chế ăn mòn hiệu quả giúp bảo vệ cơ sở hạ tầng, kéo dài tuổi thọ thiết bị và giảm chi phí bảo trì. Nghiên cứu này tập trung vào tìm kiếm chất ức chế ăn mòn mới, hiệu quả hơn, thân thiện với môi trường hơn, sử dụng phương pháp tính toán hóa lượng tử và thực nghiệm để đạt hiệu quả tối ưu.

1.2. Vai Trò Của Chất Chống Oxy Hóa Trong Bảo Vệ Vật Liệu

Chất chống oxy hóa đóng vai trò quan trọng trong việc ngăn chặn quá trình oxy hóa, một trong những nguyên nhân chính gây ra sự xuống cấp của vật liệu. Nghiên cứu và phát triển các chất chống oxy hóa hiệu quả giúp kéo dài tuổi thọ của sản phẩm, giảm thiểu lãng phí tài nguyên. Các hợp chất chứa N, O, S thường được sử dụng làm chất ức chế ăn mòn kim loại.

II. Thách Thức Trong Việc Tìm Kiếm Chất Ức Chế Ăn Mòn Hiệu Quả

Việc tìm kiếm chất ức chế ăn mòn hiệu quả đối mặt với nhiều thách thức. Các chất ức chế ăn mòn truyền thống đôi khi gây hại cho môi trường và sức khỏe con người. Yêu cầu đặt ra là phải phát triển các chất ức chế ăn mòn xanh, thân thiện với môi trường, không độc hại, nhưng vẫn đảm bảo hiệu quả bảo vệ kim loại. Bên cạnh đó, cơ chế hoạt động của nhiều chất ức chế ăn mòn vẫn chưa được hiểu rõ hoàn toàn, gây khó khăn trong việc thiết kế và tối ưu hóa chúng.

2.1. Hạn Chế Của Các Chất Ức Chế Ăn Mòn Truyền Thống

Nhiều chất ức chế ăn mòn truyền thống chứa các hợp chất độc hại, gây ô nhiễm môi trường và ảnh hưởng đến sức khỏe con người. Việc sử dụng chúng cần tuân thủ các quy định nghiêm ngặt và có biện pháp xử lý phù hợp. Do đó, việc nghiên cứu và phát triển các chất ức chế ăn mòn an toàn hơn là một ưu tiên hàng đầu. Sự lão hóa vật liệu và ăn mòn kim loại gây ra những hậu quả nghiêm trọng.

2.2. Sự Cần Thiết Của Chất Ức Chế Ăn Mòn Xanh Thân Thiện Với Môi Trường

Chất ức chế ăn mòn xanh là những hợp chất có nguồn gốc tự nhiên hoặc được tổng hợp từ các nguyên liệu thân thiện với môi trường. Chúng không gây hại cho sức khỏe con người và không gây ô nhiễm môi trường. Việc sử dụng chất ức chế ăn mòn xanh giúp bảo vệ môi trường và phát triển bền vững. Nghiên cứu này quan tâm đến các chất ức chế ăn mòn kim loại và chất chống oxy hóa.

III. Phương Pháp Tính Toán Nghiên Cứu Chất Chống Oxy Hóa Ức Chế Ăn Mòn

Nghiên cứu này sử dụng phương pháp tính toán hóa lượng tử kết hợp với thực nghiệm để khám phá các chất chống oxy hóa và ức chế ăn mòn. Phương pháp tính toán hóa lượng tử cho phép mô phỏng và dự đoán tính chất của các hợp chất hóa học, giúp sàng lọc và lựa chọn các ứng viên tiềm năng. Thực nghiệm được sử dụng để xác nhận và đánh giá hiệu quả của các hợp chất được dự đoán bằng phương pháp tính toán.

3.1. Ứng Dụng Lý Thuyết Phiếm Hàm Mật Độ DFT

Lý thuyết phiếm hàm mật độ (DFT) là một phương pháp tính toán hóa lượng tử mạnh mẽ, cho phép tính toán chính xác năng lượng và cấu trúc của các phân tử. DFT được sử dụng để nghiên cứu cơ chế hoạt động của chất chống oxy hóa và ức chế ăn mòn, cũng như dự đoán tính chất của các hợp chất mới. Phần mềm Gaussian 09W được sử dụng trong quá trình nghiên cứu.

3.2. Kết Hợp Mô Phỏng Monte Carlo và Động Lực Học Phân Tử

Mô phỏng Monte Carlo và động lực học phân tử là các phương pháp mô phỏng máy tính được sử dụng để nghiên cứu sự tương tác giữa các phân tử và bề mặt kim loại. Các phương pháp này giúp hiểu rõ cơ chế hấp phụ của chất ức chế ăn mòn trên bề mặt kim loại và dự đoán hiệu quả bảo vệ của chúng.

3.3. Phương Pháp Thực Nghiệm Đo Điện Hóa và SEM

Các phương pháp thực nghiệm như đo đường phân cực (PDP), phổ tổng trở điện hóa (EIS), và kính hiển vi điện tử quét (SEM) được sử dụng để đánh giá hiệu quả ức chế ăn mòn của các hợp chất trong điều kiện thực tế. Các phương pháp này cung cấp thông tin về tốc độ ăn mòn, điện trở bề mặt, và hình thái bề mặt kim loại sau khi tiếp xúc với chất ức chế ăn mòn. Các dị tố như N, O, S và vòng benzen có khuynh hướng cho electron đến bề mặt kim loại.

IV. Nghiên Cứu Ức Chế Ăn Mòn Thép Bằng Các Dẫn Xuất Thiourea Giải Pháp Mới

Các dẫn xuất thiourea là những hợp chất hữu cơ chứa nhóm chức thiourea (-NH-CS-NH-), có tiềm năng lớn trong việc ức chế ăn mòn kim loại. Các dẫn xuất thiourea có khả năng hấp phụ trên bề mặt kim loại, tạo thành lớp màng bảo vệ, ngăn chặn sự tiếp xúc giữa kim loại và môi trường ăn mòn. Nghiên cứu này tập trung vào việc khảo sát khả năng ức chế ăn mòn thép của các dẫn xuất thiourea trong môi trường axit và trung tính.

4.1. Khảo Sát Hiệu Quả Ức Chế Ăn Mòn Của PTU và ITU

PTU (1-phenyl-2-thiourea) và ITU (1,3-diisopropyl-2-thiourea) là hai dẫn xuất thiourea được nghiên cứu rộng rãi về khả năng ức chế ăn mòn. Nghiên cứu này khảo sát ảnh hưởng của nồng độ, nhiệt độ, và môi trường đến hiệu quả ức chế ăn mòn của PTU và ITU trên thép. Các kết quả thực nghiệm và tính toán cho thấy PTU và ITU có khả năng ức chế ăn mòn hiệu quả trong môi trường axit.

4.2. Ảnh Hưởng Của Cấu Trúc Phân Tử Đến Khả Năng Ức Chế Ăn Mòn

Cấu trúc phân tử của chất ức chế ăn mòn đóng vai trò quan trọng trong việc quyết định hiệu quả bảo vệ của chúng. Nghiên cứu này phân tích ảnh hưởng của các nhóm thế khác nhau trên vòng phenyl của PTU đến khả năng ức chế ăn mòn. Kết quả cho thấy các nhóm thế có khả năng cho electron có xu hướng làm tăng hiệu quả ức chế ăn mòn.

4.3. Cơ Chế Ức Chế Ăn Mòn Của Các Dẫn Xuất Thiourea

Các dẫn xuất thiourea ức chế ăn mòn thông qua cơ chế hấp phụ trên bề mặt kim loại. Sự hấp phụ này có thể xảy ra thông qua tương tác tĩnh điện, tương tác hóa học, hoặc cả hai. Các phân tử thiourea có xu hướng hấp phụ tại các vị trí hoạt động trên bề mặt kim loại, tạo thành lớp màng bảo vệ, ngăn chặn sự tiếp xúc giữa kim loại và môi trường ăn mòn. Mô phỏng Monte Carlo được sử dụng để nghiên cứu cơ chế này.

V. Đánh Giá Hoạt Tính Chống Oxy Hóa Của Các Dẫn Xuất Thiourea

Bên cạnh khả năng ức chế ăn mòn, các dẫn xuất thiourea còn có hoạt tính chống oxy hóa. Điều này làm cho chúng trở thành những ứng viên tiềm năng cho việc bảo vệ vật liệu khỏi cả quá trình ăn mòn và oxy hóa. Nghiên cứu này đánh giá hoạt tính chống oxy hóa của các dẫn xuất thiourea bằng các phương pháp thực nghiệm (DPPH, ABTS) và tính toán hóa lượng tử.

5.1. Đo Hoạt Tính Chống Oxy Hóa Bằng Phương Pháp DPPH và ABTS

Phương pháp DPPH và ABTS là hai phương pháp phổ biến để đánh giá hoạt tính chống oxy hóa của các hợp chất. Nghiên cứu này sử dụng hai phương pháp này để đo khả năng dập tắt gốc tự do của các dẫn xuất thiourea. Kết quả cho thấy các dẫn xuất thiourea có hoạt tính chống oxy hóa đáng kể, có khả năng dập tắt các gốc tự do một cách hiệu quả.

5.2. Phân Tích Cơ Chế Chống Oxy Hóa Bằng Tính Toán Hóa Lượng Tử

Tính toán hóa lượng tử được sử dụng để nghiên cứu cơ chế chống oxy hóa của các dẫn xuất thiourea. Các tính toán cho thấy các dẫn xuất thiourea có thể dập tắt gốc tự do thông qua cơ chế chuyển nguyên tử hydro (HAT) hoặc cơ chế chuyển electron (SET). Năng lượng phân ly liên kết N-H và năng lượng ion hóa thấp thường có khả năng chống oxy hóa cao.

VI. Thiết Kế Hợp Chất Ức Chế Ăn Mòn Chống Oxy Hóa Hướng Đi Tương Lai

Nghiên cứu này đặt nền móng cho việc thiết kế các hợp chất đa chức năng, vừa có khả năng ức chế ăn mòn kim loại, vừa có hoạt tính chống oxy hóa. Bằng cách kết hợp các nhóm chức năng phù hợp trên cùng một phân tử, có thể tạo ra các vật liệu bảo vệ hiệu quả hơn, kéo dài tuổi thọ của sản phẩm và bảo vệ môi trường.

6.1. Tối Ưu Hóa Cấu Trúc Phân Tử Cho Hoạt Tính Kép

Việc tối ưu hóa cấu trúc phân tử là chìa khóa để tạo ra các hợp chất đa chức năng. Các nhóm chức năng có khả năng tương tác với bề mặt kim loại để ức chế ăn mòn cần được kết hợp với các nhóm chức năng có khả năng dập tắt gốc tự do để chống oxy hóa. Tính toán hóa lượng tử đóng vai trò quan trọng trong việc dự đoán và tối ưu hóa cấu trúc phân tử.

6.2. Ứng Dụng Trong Công Nghiệp và Y Sinh

Các hợp chất đa chức năng có tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, từ công nghiệp (bảo vệ đường ống, tàu thuyền, ô tô) đến y sinh (chất chống oxy hóa trong dược phẩm, thực phẩm chức năng). Việc phát triển các hợp chất này sẽ mang lại lợi ích to lớn cho xã hội và nền kinh tế.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Đặt vấn đề - Chƣơng 1: Tổng quan lý thuyết - Chƣơng 2: Nội dung và phƣơng pháp nghiên cứu - Chƣơng 3: Kết quả và thảo luận - Kết luận chính của luận án - Các công trình đã công bố liên quan đến luận án - Tài liệu tham khảo - Phụ lục 3 CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN LÝ THUYẾT 1. TỔNG QUAN VỀ ĂN MÕN KIM LOẠI 1. Khái niệm về ăn mòn kim loại Ăn mòn kim loại là sự phá hủy kim loại hoặc hợp kim do tác dụng hóa học hoặc điện hóa của kim loại với môi trƣờng xung quanh.

Kết quả là kim loại sẽ bị oxy hóa thành các ion dƣơng và sẽ mất đi những tính chất kim loại [2]. Ăn mòn là một hiện tƣợng rất phổ biến của kim loại. Vấn đề ăn mòn xuất hiện trong tất cả lĩnh vực của công nghệ, nó gây ra những hậu quả nghiêm trọng nhƣ làm hƣ hại các thiết bị, giảm hiệu suất của máy móc, gây ô nhiễm các sản phẩm thực phẩm… Thậm chí ăn mòn còn gây ra những tai họa rất lớn khi sự ăn mòn xảy ra đối với các lò phản ứng hạt nhân, máy bay, tên lửa, các thiết bị tự động. Không chỉ có vậy, ăn mòn còn thƣờng là trở ngại trong việc tung ra những sản phẩm mới thuộc lĩnh vực công nghệ cao và trong các lĩnh vực cơ khí chính xác do hậu quả chúng gây ra không thể lƣờng trƣớc đƣợc.

Trong nhiều trƣờng hợp, ăn mòn có thể trở thành những yếu tố ngăn cản sự thành công của các công nghệ mới nhiều hứa hẹn. Có thể nói, ăn mòn gây ra những thiệt hại vô cùng to lớn cả về trực tiếp lẫn gián tiếp. Những thiệt hại gián tiếp là không thể tính đƣợc, thƣờng lớn hơn nhiều so với thiệt hại trực tiếp. Phân loại quá trình ăn mòn kim loại Dựa vào điều kiện, ngƣời ta có thể phân loại ăn mòn theo nhiều cách khác nhau nhƣ phân loại ăn mòn ở nhiệt độ cao và ở nhiệt độ thấp, phân loại ăn mòn khô và ăn mòn ƣớt.

Trong luận án này, chúng tôi phân loại ăn mòn theo cơ chế phản ứng và sự ăn mòn kim loại đƣợc chia làm hai loại chính là ăn mòn hóa học và ăn mòn điện hóa. Ăn mòn hóa học Ăn mòn hóa học là sự phá hủy kim loại do kim loại phản ứng hóa học với chất khí hoặc hơi nƣớc ở nhiệt độ cao. Đặc điểm của ăn mòn hóa học là không phát sinh dòng điện (không có các điện cực) và nhiệt độ càng cao thì tốc độ ăn mòn càng nhanh. Sự ăn mòn hóa học 4 thƣờng xảy ra ở các thiết bị của lò đốt, các chi tiết của động cơ đốt trong hoặc các thiết bị tiếp xúc với hơi nƣớc ở nhiệt độ cao.

Kim loại đƣợc nung ở nhiệt độ cao trong môi trƣờng chứa chất xâm thực nhƣ : S2, O2, Cl2,… Bản chất của ăn mòn hóa học là quá trình oxy hóa khử, trong đó các electron của kim loại đƣợc chuyển trực tiếp sang môi trƣờng tác dụng. Ăn mòn điện hóa Ăn mòn điện hóa là sự phá hủy kim loại hoặc hợp kim do chúng tiếp xúc với dung dịch chất điện li tạo nên dòng điện. Ăn mòn điện hóa là quá trình xảy ra rất phổ biến nhƣ phần vỏ tàu biển chìm trong nƣớc, ống dẫn đặt trong lòng đất, kim loại tiếp xúc với không khí ẩm. Các điều kiện ăn mòn điện hóa : - Các điện cực phải khác về bản chất: có thể là cặp kim loại khác nhau, cặp kim loại–phi kim (C), cặp kim loại–hợp chất hóa học (Fe3C).

Trong đó, kim loại có tính khử mạnh hơn sẽ là cực âm. - Các điện cực phải tiếp xúc nhau (hoặc trực tiếp hoặc gián tiếp qua dây dẫn). - Các điện cực cùng tiếp xúc với một dung dịch điện li. Sự ăn mòn điện hóa của kim loại gồm 3 quá trình cơ bản: - Ở điện cực anốt: xảy ra quá trình oxy hóa điện hóa, trong đó kim loại chuyển vào dung dịch dƣới dạng cation Mm+ và giải phóng electron theo phƣơng trình: M  Mm+ + me (1.1) - Ở điện cực catốt: xảy ra quá trình khử điện hóa, trong đó chất oxy hóa nhận electron do kim loại bị ăn mòn nhƣờng electron.2) Quá trình dẫn điện: Các electron do các kim loại bị ăn mòn giải phóng sẽ di chuyển từ anốt đến catốt, còn các ion di chuyển trong dung dịch.

Nhƣ vậy, khi quá trình ăn mòn kim loại xảy ra, đồng thời có sự xuất hiện dòng điện giữa hai điện cực, vùng kim loại bị hòa tan đóng vai trò cực dƣơng (+) anốt, vùng kia đóng vai trò cực âm () catốt. Tác hại của ăn mòn kim loại Ăn mòn kim loại gây ra rất nhiều thiệt hại cho nền kinh tế. Mỗi năm các nƣớc phát triển phải bỏ ra hàng tỷ USD do thiệt hại trực tiếp từ ăn mòn vật liệu. Con số này ngày càng tăng qua các năm.

Theo thống kê của Tổ chức ăn mòn thế giới, thiệt hại do ăn mòn năm 2016 chiếm khoảng 3,4 % tổng thu nhập quốc dân của thế giới tƣơng đƣơng với khoảng 2,5 ngàn tỷ USD (chƣa kể đến ảnh hƣởng môi trƣờng, tai nạn v. Theo báo cáo của hiệp hội các quốc gia về chống ăn mòn, thiệt hại do ăn mòn ở Mỹ năm 1998 là 276 tỷ USD, năm 2013 là hơn 1 nghìn tỷ USD, năm 2016 ƣớc tính khoảng 1,1 nghìn tỉ USD, chiếm khoảng 6,2% GDP của Mỹ, cao hơn thu nhập từ nền nông nghiệp. Ở Liên Xô, tổng giá trị thiệt hại do ăn mòn kim loại hằng năm cũng lên tới 4-5 tỉ rúp, tƣơng đƣơng 3-5 % GDP [2]. Các con số trên chỉ cho biết thiệt hại trực tiếp do ăn mòn vật liệu.

Thiệt hại kinh tế gián tiếp còn lớn hơn nhiều nhƣ: - Nhà máy phải ngừng sản xuất. - Thùng chứa bị ăn mòn gây rò rỉ sản phẩm, ô nhiễm môi trƣờng, mất an toàn vận hành. - Giảm hiệu suất làm việc của thiết bị. - Gây khó khăn trong việc thiết kế thiết bị do chƣa lƣờng hết đƣợc tác hại của ăn mòn.

Khái niệm thép Thép là hợp kim của sắt và cacbon cùng một số nguyên tố khác nhƣ Si, Mn, P, S, Cr, Ni, Mo, Mg, Cu. Hàm lƣợng cacbon trong thép nhỏ hơn 2,14 % [6]. Phân loại thép Tùy theo thành phần hóa học của các nguyên tố trong thép mà ngƣời ta phân chia thép thành hai nhóm là thép cacbon và thép hợp kim. Trong đó: - Thép cacbon: ngoài sắt và cacbon thì còn một số nguyên tố khác gọi là các tạp chất trong thành phần của thép nhƣ: Mn, Si, P, S… 6 - Thép hợp kim: ngoài sắt và cacbon và các tạp chất, ngƣời ta cố tình đƣa thêm vào các nguyên tố đặc biệt với một hàm lƣợng nhất định để làm thay đổi tính chất của thép cho phù hợp với yêu cầu sử dụng.

Các nguyên tố đƣợc đƣa vào thƣờng là Cr, Ni, Mn, W, V, Mo, Ti, Cu, Ta, B, N…. Tính chất chung của thép Thép có cơ tính tổng hợp cao, có tính công nghệ tốt, có nhiều chủng loại với nhiều công dụng khác nhau nên là vật liệu đƣợc sử dụng nhiều trong cơ khí chế tạo, xây dựng, đóng tàu… 1. Sự ăn mòn thép cacbon và thép hợp kim Sự ăn mòn thép cacbon thấp: Trong không khí ẩm, ở nhiệt độ thƣờng (trên bề mặt thép có màng nƣớc) quá trình ăn mòn xảy ra theo cơ chế điện hoá: Phản ứng anốt:  FeOH  H  2e Fe  HOH  FeOH  HOH   FeOOH  2H  1e (1.3) Phản ứng này quyết định sự ăn mòn thép trong khí quyển. Phản ứng catốt: 3FeOOH  e   Fe3O4  H2O  OH (1.4) 1 3 Tiếp theo: Fe3O4  O 2 + H 2O   3FeOOH 4 2 (1.5) Trong không khí, FeOH+ và OH tác dụng với oxy và nƣớc tạo thành hydroxit, oxit sắt (II) và oxit sắt (III) và chúng tạo thành lớp rỉ sắt.

Theo thời gian rỉ sắt phát triển thành các lớp xốp và làm giảm tốc độ ăn mòn thép. Nếu trong không khí có tạp chất, ví dụ: Cl ở vùng ven biển, sự hấp phụ Cl của các lớp rỉ làm thay đổi hình thái lớp rỉ, đôi khi làm tăng tốc độ ăn mòn thép [6]. Trong môi trƣờng axit, tốc độ ăn mòn thép phụ thuộc vào phản ứng catốt và thép bị ăn mòn đáng kể nếu không đƣợc bảo vệ. Sự ăn mòn thép hợp kim: Trên bề mặt của thép hợp kim thấp tạo ra lớp oxit Fe3O4 có cấu trúc sít chặt, ngăn cản sự tác động của môi trƣờng làm giảm quá trình rỉ hoá tiếp theo.

Lớp bảo vệ này bền 7 trong môi trƣờng khí quyển hay khi thay đổi thời tiết. Thép này đƣợc gọi là “thép thời tiết” và đƣợc dùng rộng rãi trong công nghiệp. Khi có mặt ion Cl trong các vùng khí hậu biển và ven biển hoặc khi nhúng vào nƣớc, lớp ôxit này không bền vững. Trong điều kiện khí hậu biển thƣờng sử dụng thép hợp kim hoá chứa các nguyên tố Ni, Cr, hoặc Mo.

Thép hợp kim thấp nhạy cảm với hiện tƣợng ăn mòn nứt khi tiếp xúc với các môi truờng chứa các ion NO3, OH, và NH3 lỏng. Các phƣơng pháp chống ăn mòn kim loại Hiện nay, có 5 cách hạn chế ăn mòn, bảo vệ kim loại [2]: (1) Cách ly kim loại với môi trƣờng: Dùng những chất bền với môi trƣờng phủ lên bề mặt kim loại. Đó là: - Các loại sơn chống gỉ, vecni, dầu mỡ, tráng men, phủ hợp chất polime hữu cơ. - Mạ một số kim loại bền nhƣ crom, niken, đồng, kẽm, thiếc lên bề mặt kim loại cần bảo vệ.

- Phƣơng pháp bọc lót nhựa composit, bọc lót cao su và bọc lót bằng hỗn hợp Faolit là những biện pháp đang đƣợc sử dụng nhiều nhất vì có độ chống ăn mòn cao, dễ thi công, giá thành rẻ đem lại hiệu quả kinh tế lớn. Trong ngành sản xuất hóa chất, ngành phân bón thì 98 % các công trình chống ăn mòn là sử dụng các phƣơng pháp này. (2) Dùng hợp kim chống gỉ (hợp kim inox): Chế tạo những hợp kim không gỉ trong môi trƣờng không khí, môi trƣờng hoá chất. Những hợp kim không gỉ thƣờng đắt tiền, vì vậy sử dụng chúng còn hạn chế.

Chất chống ăn mòn làm bề mặt kim loại trở nên thụ động (trơ) đối với môi trƣờng ăn mòn. Ngày nay ngƣời ta đã chế tạo đƣợc hàng trăm chất chống ăn mòn khác nhau, chúng đƣợc dùng rộng rãi trong các ngành công nghiệp hoá chất. (4) Dùng phƣơng pháp điện hóa: Nối kim loại cần bảo vệ với một tấm kim loại khác có tính khử mạnh hơn. Ví dụ, để bảo vệ vỏ tàu biển bằng thép, ngƣời ta gắn vào vỏ tàu (phần chìm trong nƣớc biển) một tấm kẽm.