НЕОБХОДИМЫЕ ПРИБОРЫ И МАТЕРИАЛЫ

 

1. Образцы  4─5 различных металлов  (сплавов) размерами

40·20·1 мм с отверстиями  Æ 6 мм                          ─ по 2 образца

2. Раствор Н₂SO₄ 10 % -ный                                                 ─ 1 л

3. Раствор NaCl 10 % -ный                                                   ─ 1 л

4. Раствор NaOH 5 %-ный                                                   ─ 1 л

5. Органический растворитель (бензин, керосин,

ацетон или др.)                                                                     ─ 0,5 л

6. Подвески для металлов (стеклянные с крючками или

из металла слабовзаимодействующего с используемой

средой Æ 2 мм)                                                                      ─ 5 шт.

7. Наждачная бумага                                           ─ лист 20·10 см

8. Фильтровальная бумага                                     ─ лист 20·10 см

9. Карандашная резинка                                                     ─ 1 шт.

10. Химические стаканы на 250 см³ и 100 см³               ─ по 5 шт.

11. Штангенциркуль с ценой деления 0,1 или 0,05 мм    ─ 4 шт.

12. Коррозиметр                                                                    ─ 1 шт.

11

ЗАДАЧА

    Металлические образцы определенных размеров были выдержаны в нейтральных растворах соли и в растворах кислоты. Используя различные варианты экспериментов определить коррозиноную стойкость металлических материалов в нейтральных и кислых средах. Для этого провести ряд расчетов.

    1. По результатам испытаний образцов в нейтральном растворе и в кислоте вычислить отрицательные массовые и глубинные показатели коррозии.

    2. Для испытания образцов в растворе кислоты, кроме указанных выше показателей коррозии, рассчитать объёмные показатели коррозии. По значениям объёмного показателя для отдельных измерений вычислить его среднее значение с указанием абсолютного разброса.

    3. Построить график зависимости объёма выделившегося водорода, приведенного к нормальным физическим условиям, от времени испытаний образцов.

    4. Дать характеристику коррозионной стойкости металла (сплава) в нейтральной и кислой средах, а также указать коррозионную активность сред, используя ГОСТ-13819 (см. Приложение А).

 

ВАРИАНТЫ ЭКСПЕРИМЕНТОВ

 

ВАРИАНТ 1

 

Размеры образцов: 40·20·2 мм.

Коррозионная среда: раствор нейтральной соли, содержащей ионы Cl^-.

Материал образца: Ст. 3, r_ст = 7,8 г/см³, m₀ = 12,4874 г, m₁ =
= 12,4869 г.

Материал образца: Zn, r_Zn = 7,13 г/см³, m₀ = 11,4082 г, m₁ =
= 11,4073 г.

Время испытаний ─ 1,5 часа. 

Коррозионная среда: раствор кислоты.

Материал образца: Ст. 3, m₀ = 12,4796 г, m₁ = 12,4785 г.

Материал образца: Zn, m₀ = 11,4004 г, m₀ = 11,3988 г.

Время испытаний 30 мин.

Количество выделившегося водорода при t = 21 °С, Р_ат =
= 735 мм рт. ст. за время:    

                         для Cт. 3                                  для Zn

5 мин V = 1,2 cм³, h = 108 мм, V = 2,3 см³, h = 147 мм.

10 мин V = 2,6 см³, h = 94 мм,   V = 4,7 см³, h = 123 мм.

15 мин V = 3,7 см³, h = 83 мм,   V = 6,7 см³, h = 103 мм.

20 мин V = 4,9 см³, h = 71 мм,      V = 8,9 см³,   h = 81 мм.

30 мин V = 7,5 см³, h = 45 мм,       V = 13,6 см³,  h = 34 мм.

ВАРИАНТ 2

 

Размеры образцов: 40·25·2 мм.

Коррозионная среда: раствор нейтральной соли, содержащей ионы Cl^-.

Материал образца: сталь 12Х13, r_ст = 7,7 г/см³,  m₀ = 15,6014 г, m₁ = 15,6011 г.

Материал образца: Al,  r_Al = 2,7 г/см³, m₀ = 5,4027 г, m₁ = 5,4021 г.

Время испытаний ─ 1,5 часа. 

Коррозионная среда: раствор кислоты.

Материал образца: cталь 12Х13, m₀ = 15,6003 г, m₁ = 15,5981 г.

Материал образца: Al,  m₀ = 5,4095 г, m₁ = 5,4062 г.

Время испытаний ─ 30 мин.

Количество выделившегося водорода при  t = 20 °С, Р_ат =
= 740 мм рт. ст. за время: 

                 для cтали 12Х13                                для Al

5 мин	V = 0,31 cм3,	h = 74 мм,	V = 0,72 см3,	h = 83 мм.
10 мин	V = 0,58 см3,	h = 68 мм,	V = 1,39 см3,	h = 76 мм.
15 мин	V = 0,87 см3,	h = 62 мм,	V = 2,08 см3,	h = 69 мм.
20 мин	V = 1,25 см3,	h = 55 мм,	V = 2,78 см3,	h = 62 мм.
30 мин	V = 1,82 см3,	h = 44 мм,	V = 4,23 см3,	h = 48 мм.

 

ВАРИАНТ 3

 

Размеры образцов: 45·20·2 мм.

Коррозионная среда: раствор нейтральной соли, содержащей ионы Cl^-.

Материал образца: Ст. 3, r_ст = 7,8 г/см³, m₀ = 14,0237 г, m₁ =
= 14,0233 г.

Материал образца: Zn, r_Zn = 7,13 г/см³, m₀ = 12,6893 г, m₁ =
= 12,6886 г.

Время испытаний ─ 1,5 часа. 

Коррозионная среда: раствор кислоты

Материал образца: Ст. 3, m₀ = 14,1152 г, m₁ = 14,1146 г.

Материал образца: Zn, m₀ = 12,5728 г, m₁ = 12,5695 г.

Время испытаний ─ 30 мин.

Количество выделившегося водорода при t = 22 °С, Р_ат =
= 745 мм рт. ст. за время:

                                                             

	для Cт. 3		для Zn
5 мин	V = 2,5 cм3,	h = 124 мм,	V = 4,5 см3,	h = 119 мм.
10 мин	V = 5,2 см3,	h = 117 мм,	V = 9,3 см3,	h = 107 мм.
15 мин	V = 7,4 см3,	h = 112 мм,	V = 13,3 см3,	h = 97 мм.
20 мин	V = 9,8 см3,	h = 106 мм,	V = 17,8 см3,	h = 86 мм.
30 мин	V = 15,1 см3,	h = 92 мм,	V = 27,6 см3,	h = 4 мм.

ВАРИАНТ 4

 

Размеры образцов: 40·20·3 мм.

Коррозионная среда: раствор нейтральной соли, содержащей ионы Cl^-.

Материал образца: Ст. 3, r_ст = 7,8 г/см³,  m₀ = 18,7181 г, m₁ =
= 18,7175 г.

Материал образца: сталь 12Х13, r_ст = 7,7 г/см³, m₀ = 18,4857 г,
m₁ = 18,4853 г.

Время испытаний ─ 1,5 часа. 

Коррозионная среда: раствор кислоты.

Материал образца: Ст. 3,  m₀ = 18,6972  г, m₁ = 18,6912 г.

Материал образца: сталь 12Х13,  m₀ = 18,5794  г, m₁ = 18,5755 г.

Время испытаний ─ 30 мин.

Количество выделившегося водорода при  t = 21°С, Р_ат =
= 735 мм рт. ст. за время:

                                                   

	для Cт. 3		для стали 12Х13
5 мин	V = 1,8 cм3,	h = 152 мм,	V = 2,7 см3,	h = 153 мм.
10 мин	V = 3,5 см3,	h = 135 мм,	V = 5,2 см3,	h = 128 мм.
15 мин	V = 5,4 см3,	h = 116 мм,	V = 8,0 см3,	h = 100 мм.
20 мин	V = 7,0 см3,	h = 100 мм,	V = 10,6 см3,	h = 74 мм.
30 мин	V = 11,6 см3,	h = 54 мм,	V = 15,4 см3,	h = 26 мм.

 

 

ПРИЛОЖЕНИЕ А

 

ГОСТ-13819 ─ 10-ти балльная шкала коррозионной
устойчивости металлов

 

Баллы	Коррози- онное проник-новение, мм/год	Скорость коррозии, мм / год				Характе-ристика устойчи-вости металла	Коррози- онная ак- тивность среды
		Fe             и     сплавы	Cu и      сплавы	Pb   и    сплавы	Al и      сплавы
1	< 0,001	< 0,0009	< 0,001	< 0,0013	< 0,0003	Полнос-тью устойчив	Неактив-      ная
2	0,001-0,005	0,0009-0,0045	0,001-0,005	0,0013-0,0065	3·10-4-1,5·10-3	Повы-шенная устойчи-вость	Низкая
3	0,005-0,01	0,0045-0,009	0,005-0,01	0,0065-0,013	0,0015-0,003	Повы-шенная устойчи-вость	Низкая
4	0,01- 0,05	0,009-0,045	0,05-0,05	0,013-0,065	0,003-0,015	Устойчив	Средняя
5	0,05-0,1	0,045-0,09	0,05- 0,1	0,065-0,13	0,015-0,03	Устойчив	Средняя
6	0,1-0,5	0,09-0,45	0,1- 0,5	0,13-0,65	0,03-0,15	Пони-женная устойчи-вость	Повы-шенная
7	0,5-1,0	0,45- 0,9	0,5-1,0	0,65- 1,3	0,15-0,3	Пони-женная устойчи-вость	Повы-шенная
8	1-5	0,9- 4,5	1,0-5	1,3- 6,5	0,3-1,5	Слабо устойчив	Высокая
9	5-10	4,5-9	5-10	6,5- 13	1,5-3	Слабо устойчив	Высокая
10	> 10	> 9	> 10	> 13	> 3	Неустой-чив	Очень высокая

 

ЛИТЕРАТУРА

 

    1. Томашов, Н.Д. Теория коррозии и защиты металлов / Н.Д. Томашов. ─ М.: изд. АН СССР, 1959.

    2. Жук, Н.П. Курс коррозии и защиты металлов / Н.П. Жук. ─ М.: Металлургия, 1976.

    3. Электрохимическая коррозия. Лабораторные работы 2─3. Тула: Тульский политехнический институт, кафедра химии, 1978.

    4. Краткий справочник физико-химических величин / под ред. К.П. Мищенко, А.А. Равделя. ─ Л. отд.: Химия, 1972.

    5. Глинка, Н.Л. Общая химия / Н.Л. Глинка. ─ Л.: Химия, 1985.

    6. Шлугер, М.А. Коррозия и защита металлов / М.А. Шлугер, Ф.Ф. Ажогин, Е.А. Ефимов. ─ М.: Металлургия, 1981.

     7. Коровин, Н.В. Лабораторные работы по химии / Н.В. Коровин, Э.И. Мингулина, Н.Г. Рыжова. ─ М.: Высшая школа, 1998.

 

 

Учебное издание

 

Сакович Георгий Готфильдович

 

⇐ Предыдущая1234567

Поделиться: