Chất điện li là gì?

Chất điện li được biết đến như những chất có khả năng dẫn điện khi hòa tan trong nước hoặc ở dạng chất lỏng, khái niệm này cho biết về cách thức mà các phân tử và ion tương tác với nhau, được ứng dụng trong đủ các ngành nghề từ sản xuất, sinh học đến y học. Thế chất điện li là gì và tại sao chúng lại quan trọng đến vậy? Để hiểu rõ hơn, ta sẽ cùng khám phá bản chất và vai trò của chất điện li qua bài viết sau đây.

Tìm hiểu về chất điện li

1. Chất điện li là gì?

Chất điện li hay chất điện giải, chất điện phân, là môi trường chứa các ion dẫn điện thông qua sự chuyển động của các ion đó, nhưng không dẫn electron.

Chất điện li bao gồm hầu hết các muối hòa tan, axit và bazơ hòa tan trong dung môi phân cực. Khi hòa tan, các chất này sẽ bị  phân li (một phần hoặc toàn bộ) thành các nguyên tử (hoặc nhóm nguyên tử) được tích điện gọi là ion. 

Các ion này có thể chuyển động tự do trong dung dịch và trở thành hạt tải điện, chúng được chia thành hai nhóm là:

• Cation: Là các ion mang điện tích dương của phần tử, là các ion kim loại, ion H+ hoặc một số nhóm nguyên tử khác.
• Anion: Là các ion mang điện tích âm của phần tử thường là gốc axit hoặc nhóm (OH).
   

Khi phân li các chất sẽ tạo thành các ion khác khau, cụ thể:

• Axit: Khi phân li sẽ tạo ra gốc axit (ion âm) và H+
• Bazo: Tạo ra OH– (ion âm) + ion dương (kim loại)
• Muối: Khi phân li sẽ tạo ra gốc axit (ion âm) + ion dương (kim loại)
• Một số bazơ không chứa ion kim loại nhưng cũng bị phân li tạo thành ion trong dung dịch
   

>>> Với đặc điểm này, chất điện li thường được ứng dụng làm chất tẩy gỉ, làm sạch bề mặt kim loại các vật tư cơ điện, xây dựng,... như các sản phẩm ty ren, bulong, thang máng cáp, đai treo, kẹp treo,... Cụ thể như thế nào, mời bạn đọc theo dõi các phần tiếp theo của bài viết!

2. Phân loại chất điện li?

2.1. Chất điện li mạnh

Chất điện li mạnh là chất khi hòa tan trong nước sẽ bị phân li hoàn toàn thành ion, điều này có nghĩa là hầu hết hoặc tất cả các phân tử của chất đó trong dung dịch tồn tại dưới dạng ion. Khi đó dung dịch có khả năng dẫn điện tốt.

Nhóm này sẽ bao gồm các hợp chất như:

• Các axit mạnh: HBr, HCl, HNO3, H2SO4, HClO4, HClO3,…
• Các bazơ tan: Ba(OH)2, NaOH, KOH, Ca(OH)2,…
• Một số loại muối: CuSO4, NaCl, KNO3,...
   

Phương trình điện li của các chất điện li mạnh sẽ sử dụng mũi tên 1 chiều (→). 

Ví dụ:

Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂↑

HCl → H⁺+ Cl⁻

H₂SO₄ → 2H⁺ + SO4²⁻

NaCl → Na⁺ + Cl⁻

KOH → K⁺ + OH⁻

NaOH → Na⁺+ OH⁻

CuSO₄ → Cu²⁺+ SO₄²⁻

Na₂SO₄ → 2Na⁺ + SO4²⁻

Minh họa khả năng dẫn điện của chất điện li
Theo thứ tự từ trái sang: Không phải chất điện li - Chất điện li yếu - Chất điện li mạnh

2.2. Chất điện li yếu

Chất điện li yếu là chất mà khi hòa tan trong nước sẽ chỉ phân li một phần thành ion, phần còn lại sẽ tồn tại trong dung dịch ở dạng phân tử không ion hóa. Dung dịch của chất điện li yếu kém dẫn điện hơn so với chất điện li mạnh.

Nhóm chất điện li yếu sẽ bao gồm:

• Các axit trung bình và yếu: HCOOH, H2S, H2CO3, H3PO4,…
• Các bazơ không tan: Fe(OH)2, Fe(OH)3, Mg(OH)2,…
   

Phương trình điện li của chất điện li yếu sẽ sử dụng mũi tên hai chiều (⇌). Sự điện li của nhóm chất điện li yếu được đánh giá bằng đại lượng độ điện li α (α = Số phân tử phân li hoặc tổng số phân tử đã hoà tan)

Ví dụ:

CH₃COOH ⇌ CH₃COO⁻ + H⁺

Zn + 2CH₃COOH ⇌ Zn(CH₃COO)₂ + H₂↑

NH₃ + H₂O ⇌ NH₄⁺+ OH⁻

H₂CO₃ ⇌ H⁺+ HCO₃⁻

H₂S ⇌ H⁺ + HS⁻

H₂O⇌H⁺+ OH⁻

3. Vai trò của chất điện li trong sản xuất vật tư cơ điện & xây dựng

Chất điện li đóng vai trò quan trọng trong ngành sản xuất vật tư cơ điện và xây dựng, với các ứng dụng đa dạng từ quá trình sản xuất đến bảo dưỡng và tăng cường cơ tính của vật liệu. 

• Chất điện li chủ yếu được ứng dụng trong quá trình mạ kẽm hoặc mạ các kim loại khác lên bề mặt vật liệu thép, bằng cách tạo ra một phản ứng hóa học, cho phép kim loại mạ bám chặt vào bề mặt của vật liệu cơ bản, từ đó giúp tăng cường khả năng chống gỉ và tăng tuổi thọ cho vật liệu. 
• Và với đặc điểm đó, chất điện li cũng được sử dụng trong các công đoạn bảo dưỡng và tẩy gỉ sét cho vật liệu xây dựng và cơ điện, giúp kéo dài tuổi thọ và nâng cao hiệu suất sử dụng của thiết bị.
   

Nhìn chung trong công đoạn xử lý bề mặt cho kim loại, chất điện li có vai trò loại bỏ các tạp chất, dầu mỡ và gỉ sắt trên mặt kim loại, đảm bảo rằng lớp phủ hoặc lớp mạ sẽ đạt được độ bám dính và bảo vệ tối ưu.

VÍ DỤ:
Với quá trình mạ kẽm cho các loại ty ren, ty giằng xà gồ (quá trình phủ lên bề mặt thanh ren một lớp mạ bảo vệ, thường là mạ kẽm điện phân hoặc mạ kẽm nhúng nóng), chất điện li đóng vai trò là chất tẩy gỉ, làm sạch bề mặt và tạo điều kiện cho sự bám dính tốt hơn của lớp mạ kẽm sau đó.

Dưới đây là một số phương trình hóa học cơ bản minh họa cho các bước quan trọng trong quá trình mạ kẽm, bao gồm cả chuẩn bị bề mặt và quá trình mạ kẽm:

- Làm sạch bề mặt ty ren/ty treo bằng chất điện li:
Đây là phản ứng giữa gỉ sắt (oxit sắt) và axit (thường là axit clohydric HCl) để tạo ra ion sắt Fe2+ và nước, loại bỏ lớp gỉ trên bề mặt kim loại.

Fe₂O₃+6H⁺→2Fe²⁺+3H₂O

Mô tả quá trình làm sạch ty ren bằng chất điện li HCl

- Phản ứng mạ kẽm:
Dung dịch kẽm điện phân hoặc kẽm nóng chảy sẽ bao phủ xung quanh bề mặt sắt hoặc thép, tạo ra lớp mạ trên bề mặt thanh ren. Tuy nhiên, khi tiếp xúc với không khí, kẽm và sắt có thể tạo ra một lớp hợp kim mỏng ở bề mặt tiếp xúc:

Zn+Fe→FeZn_x

Lớp hợp kim này sẽ giúp tăng cường độ bám dính của kẽm trên bề mặt sắt hoặc thép. 

- Tạo thành hợp chất chống han gỉ:
Khi lớp mạ kẽm tiếp xúc với không khí và độ ẩm, chúng sẽ hoạt động như một "lớp hy sinh" để bảo vệ kết cấu sắt thép:

Zn+2H₂O→Zn(OH)₂+H₂↑

Zn+1/2O₂→ZnO

Khi đó kẽm sẽ bị ăn mòn thay cho sắt, tạo ra oxit kẽm (ZnO) và hydroxit kẽm (Zn(OH)₂), giúp bảo vệ lớp sắt bên dưới khỏi quá trình oxy hóa và ăn mòn.

Những phản ứng này chỉ là một phần của quá trình mạ kẽm phức tạp trên thân ty ren hay bất kỳ loại vật tư nào khác, tuy nhiên chúng đã minh họa được việc ứng dụng chất  điện li vào quy trình mạ kẽm bảo vệ kim loại khỏi ăn mòn.

Thành phẩm là thanh ty ren được mạ kẽm sáng bóng

>> Nếu bạn có quan tâm và muốn tìm hiểu thêm về các sản phẩm ty ren mạ kẽm chất lượng tại Hà Nội, Tp.Hồ Chí Minh hay các tỉnh thành trên toàn quốc, hãy ghé thăm Thịnh Phát.

• Đa dạng các loại ty ren mịn/ty ren treo, ty giằng xà gồ/guzong, ty ren vuông/ty ren cốp pha được sản xuất tại Thịnh Phát theo tiêu chuẩn chất lượng TCVN 1916:1995 và ISO 9001:2015.
• Sản phẩm đủ trọng lượng, bước ren đều, đủ các kích thước ty ren M6-M30, thi công linh hoạt ở nhiều vị trí và công trình khác nhau.
• Sản xuất số lượng lớn tại nhà máy Thịnh Phát và cung ứng trực tiếp, không qua trung gian phân phối nên đảm bảo mức GIÁ GỐC TẬN XƯỞNG.
   

Ty ren chất lượng tại Thịnh Phát
 

Ty ren mạ kẽm sáng bóng tại kho Thịnh Phát
 

Hệ thống máy sản xuất ty ren, guzong tại Thịnh Phát

Mọi thông tin cần được tư vấn và hỗ trợ, Quý khách hàng có nhu cầu vui lòng liên hệ Thịnh Phát theo địa chỉ:

CÔNG TY TNHH THƯƠNG MẠI VÀ ĐẦU TƯ X Y DỰNG THỊNH PHÁT
Sản xuất vật tư phụ trợ cơ điện và xây dựng từ năm 2005
Trụ sở chính & Nhà máy 1: Lô 5, Yên Phúc, CCN Biên Giang, Phường Biên Giang, Quận Hà Đông, TP. Hà Nội
Nhà máy 2: Lô CN 3-1 CCN Yên Dương, Ý Yên, Nam Định
CN phía Nam: 300B/2, đường ĐT 743, khu phố 1B, P.An Phú, TP.Thuận An, Bình Dương
Hotline: 0936 014 066
Email: info@thinhphatict.com