Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


Исследование работы коррозионных элементов



Рассмотренный ранее процесс электрохимической коррозии с его дифференциацией на анодную стадию ионизации металла и катодную стадию электрохимического восстановления, присутствующего в ра­створе деполяризатора может быть представлен поляризационной диаг­раммой (см. рис. 2). На этой диаграмме ∆Е° = Е0кЕ0а означает начальную разность потенциалов катодных и анодных участков, а кривые, проходящие через точки Е0ки Е0а соответственно, характери­зуют зависимость потенциалов катодных и анодных участков от силы тока, т. е. являются кривыми катодной и анодной поляризации. Они пересекаются в точке, абсцисса которой определяет макси­мальную силу тока коррозионного элемента imах, для которой ранее было выведено уравнение (7).

Поляризационная диаграмма коррозионного процесса дает возмож­ность установить не только значение максимальной силы тока и отве­чающей ему стационарный потенциал, но и позволяет оценить влияние анодной и катодной стадий на скорость коррозии. В тех случаях, когда электропроводность коррозионной среды мала, она позволяет определить роль омического фактора. Количественное влияние катодной и анодной стадий на скорость коррозионного процесса, а также роль омического фактора могут быть выражены с помощью так называемой степени катодного, анодного и омического контроля, соответственно обозначаемых через Ск, Са и СR. Все три величины определяются следующим образом:

 

(11)

(12)

(13)

 

где ∆Еки ∆Еа— соответственно смещение потенциала работающего катода и анода от их начальных значений при данной силе тока; iR— падение напряжения на омическом сопротивлении электролита меж­ду катодными и анодными участками.

Степень омического контроля (см. рис. 2) равна нулю при полной заполяризованности коррозионного элемента, когда сила тока i = imax. Скорость коррозии металла при этом определяется лишь начальной разностью потенциалов и поляризационными характеристиками ка­тодной и анодной стадий.

В общем случае скорость коррозии зависит не только от катодной и анодной поляризаций, но и от омического сопротивления коррози­онной среды. Поэтому для каждого данного коррозионного процесса характерно вполне определенное соотношение между величинами Ск, Са и СR.

Следует выделять три наиболее типичных случая:

а) катодный контроль: ∆Ек∆Е°, Ск →100%. Коррозия метал­лов в нейтральных средах, как и рассмотренная в предыдущей работе кислотная коррозия чистого цинка, происходит с преобладающим ка­тодным контролем;

б) анодный контроль: ∆Еа∆Е°, Са→ 100%. Полный или преобладающий анодный контроль имеет место при коррозии в окислитель­ных средах алюминия, нержавеющей стали и ряда других легко пасси­вирующихся металлов;

в) омический контроль iR∆Е°, СR → 100%. Коррозия при омическом контроле протекает в средах с очень низкой проводимостью.

 

Наряду с указанными примерами полного или преобладающего контроля скорости коррозии каким-либо одним фактором встречаются случаи смешан­ного контроля. Этим и определяется необходимость точной оценки степени контроля каждого фактора для харак­теристики работы коррозионного эле­мента. На практике такие определения могут быть проведены на модели кор­розионного элемента с электродами ма­кроскопических размеров. Электриче­ская схема установки для этой работы приведена на рис. 6. Основная часть установки — коррозионный элемент, состоящий из двух электродов, поме­щенных в ячейку. Электроды изготовле­ны из различных металлов (если пре­следуется цель моделирования процес­сов структурной коррозии гетерофазного сплава); они могут состоять также из одного и того же материала, но тогда различаться должна либо подготовка поверхности электродов, либо состав среды. Оба электрода коррозионной пары последователь­но замкнуты на переменное сопротивление R и токоизмеряющий при­бор (микро- или миллиамперметр). В процессе работы коррозионной пары потенциалы электродов измеряют с помощью потенциометра или же регистрируют на автоматическом электронном самописце.

 

 

Рис.6. Установка для исследования работы коррозионного элемента

 

 

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Приготовление растворов.

Раствор 0,5 н. NaCl:29,25 г NaCl на 1 л H2O.

Насыщенный раствор KCl: 25 г KCl на 25 мл H2O.

«Солевой мостик»: В 10%-ом р-ре KCl растворяют 1 г агар-агара при нагревании до кипения. Горячий р-р наливают в П-образную стеклянную трубку. После полного застывания агар-агара «солевой мостик» готов к использованию.

 

Подготовка электродов.

Электроды перед каждым опытом зачищают наждачной бумагой, промывают дистиллированной водой, высушивают фильтровальной бумагой и затем обезжиривают спиртом.

Методика эксперимента.

Собирают коррозионный элемент: пару Cd – Cu и Sn – Cu. В качестве коррозионной среды служит р-р 0,5н NaCl. Первоначально коррозионный элемент остаётся разомкнутым и потенциалы его электродов в течение некоторого времени измеряются на иономере до установления стационарного значения (результаты измерений заносят в табл.3) Найденные таким путём стационарные значения разомкнутой пары представляют собой Екои Еао. В дальнейшем коррозионный элемент замыкают на полное сопротивление магазина R. В конечном счёте элемент будет замкнут накоротко на токоизмерительный прибор. В ходе эксперимента выбирают определённую выдержку для каждого отсчёта силы тока и потенциалов обоих электродов, порядка 2 – 3 мин.

Таблица 3






Читайте также:

Последнее изменение этой страницы: 2016-03-17; Просмотров: 60; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2017 год. Все права принадлежат их авторам! (0.086 с.) Главная | Обратная связь