การป้องกัน Cathodic เป็นวิธีการป้องกันโครงสร้างโลหะจากการกัดกร่อน โลหะที่โครงสร้างเหล่านี้ทำขึ้น - โดยทั่วไปจะมีแนวโน้มที่จะกัดกร่อนผ่านปฏิกิริยาออกซิเดชั่นเมื่อสัมผัสกับน้ำบ่อยครั้ง ปฏิกิริยาเกี่ยวข้องกับโลหะที่มีอิเลคตรอนเพิ่มขึ้นและได้รับการเลื่อนตำแหน่งโดยเกลือที่ละลายในน้ำทำให้น้ำกลายเป็นอิเล็กโทรไลต์ การกัดกร่อนจึงเป็นกระบวนการทางเคมีไฟฟ้า การป้องกัน Cathodic จะเปลี่ยนโครงสร้างโลหะให้เป็นแคโทดซึ่งเป็นขั้วไฟฟ้าที่มีประจุบวกโดยการตั้งค่าเซลล์เคมีไฟฟ้าโดยใช้โลหะที่มีอิเล็กโทรโฟโตซิทีฟเป็นขั้วบวกมากขึ้นเพื่อไม่ให้สูญเสียอิเล็กตรอนไปยังสภาพแวดล้อม
วิธีการป้องกันนี้สามารถใช้ได้กับท่อและถังใต้ดิน โครงสร้างเหนือพื้นดินเช่นเสาไฟฟ้า และโครงสร้างที่จมอยู่ใต้น้ำบางส่วนเช่นเรือและแท่นขุดเจาะ นอกจากนี้ยังสามารถใช้ในการปกป้องแท่งเหล็กในคอนกรีตเสริมเหล็ก โลหะที่มีความทนทานต่อการกัดกร่อนมีแนวโน้มที่จะมีราคาแพงกว่าเหล็กและอาจขาดความจำเป็นดังนั้นเหล็กที่มีการป้องกันการกัดกร่อนจึงเป็นทางเลือกที่ดีที่สุดแม้ว่าโลหะชนิดอื่นที่สามารถกัดกร่อนอาจได้รับการปกป้องด้วยวิธีนี้
เหล็กประกอบด้วยเหล็กเป็นส่วนใหญ่ซึ่งมีศักยภาพรีดอกซ์ -0.41 โวลต์ ซึ่งหมายความว่ามันจะมีแนวโน้มที่จะสูญเสียอิเล็กตรอนในสภาพแวดล้อมที่มีศักยภาพรีดอกซ์เชิงลบน้อยลงเช่นน้ำซึ่งอาจสัมผัสกับโลหะนี้ในรูปของฝนการควบแน่นหรือความชื้นในดินโดยรอบ หยดน้ำที่สัมผัสกับเหล็กจะทำปฏิกิริยากับเซลล์ไฟฟ้าซึ่งเหล็กจะถูกออกซิไดซ์โดยปฏิกิริยา Fe -> Fe 2+ + 2e - ไอออนเหล็ก II (Fe 2+ ) จะเข้าสู่สารละลายในน้ำในขณะที่อิเล็กตรอนไหลผ่านโลหะและที่ขอบของน้ำปฏิกิริยาของอิเล็กตรอนออกซิเจนและน้ำทำให้เกิดไอออนไฮดรอกไซด์ (OH - ) โดย ปฏิกิริยา: O 2 + 2H 2 O + 4e - -> 4OH - ไอออนลบไฮดรอกไซด์จะทำปฏิกิริยากับไอออนเหล็ก II ในน้ำทำให้เกิดเหล็กไม่ละลาย II ไฮดรอกไซด์ (Fe (OH) 2 ) ซึ่งจะถูกออกซิไดซ์กับเหล็ก III ออกไซด์ (Fe 2 O 3 ) ซึ่งรู้จักกันดีว่าเป็นสนิม
มีวิธีการหลักสองวิธีในการป้องกัน cathodic ที่พยายามป้องกันการกัดกร่อนนี้โดยการจัดหาแหล่งที่มาของอิเล็กตรอนทางเลือก ในการป้องกันแบบกัลวานิคโลหะที่มีศักยภาพรีดอกซ์เชิงลบมากกว่าโลหะที่จะป้องกันจะถูกเชื่อมต่อกับโครงสร้างโดยลวดหุ้มฉนวนซึ่งก่อให้เกิดขั้วบวก แมกนีเซียมที่มีศักยภาพรีดอกซ์ -2.38 โวลต์มักใช้เพื่อจุดประสงค์นี้ - โลหะที่ใช้กันทั่วไปอื่น ๆ คืออลูมิเนียมและสังกะสี ขั้นตอนนี้ตั้งค่าเซลล์ไฟฟ้าที่มีกระแสไหลจากขั้วบวกไปยังโครงสร้างซึ่งทำหน้าที่เป็นแคโทด ขั้วบวกสูญเสียอิเล็กตรอนและถูกสึกกร่อน ด้วยเหตุนี้จึงเป็นที่รู้จักในฐานะ "ขั้วบวกแบบเสียสละ"
ปัญหาเกี่ยวกับการป้องกัน cathodic galvanic ก็คือในที่สุดขั้วบวกจะสึกกร่อนไปยังจุดที่มันไม่ได้ให้การป้องกันและจำเป็นต้องเปลี่ยน ระบบป้องกันแบบคาโธดิกทางเลือกคือระบบป้องกันแบบคาโธดิกปัจจุบัน (ICCP) ในปัจจุบัน วิธีนี้คล้ายกับวิธีกัลวานิกยกเว้นว่าจะใช้แหล่งจ่ายไฟเพื่อสร้างกระแสไฟฟ้าจากขั้วบวกไปยังโครงสร้างที่ได้รับการปกป้อง ต้องการกระแสตรง (DC) ซึ่งต่างจากกระแสสลับ (AC) ดังนั้นจึงต้องใช้วงจรเรียงกระแสเพื่อแปลง AC เป็น DC วิธีการนี้ให้การปกป้องที่ยั่งยืนมากขึ้นเนื่องจากกระแสไฟฟ้าถูกส่งออกไปภายนอกแทนที่จะเกิดจากปฏิกิริยาของขั้วบวกกับสภาพแวดล้อมเพื่อให้อายุการใช้งานของขั้วบวกเพิ่มขึ้นอย่างมาก
