Методика выполнения работы

Работа проводится на установке, схема которой приведена на рис. 7. Она состоит из бюретки 1, укрепленной на штативе 2. Верхняя часть бюретки снабжена краном 3, а нижняя часть имеет воронкообразную форму. На верхнюю часть бюретки надевается резиновый шланг 4 со стеклянной трубкой 5. Испытуемый образец 6 находится под воронкой в стакане 7 с коррозионным раствором.

О

Рис. 7. Установка для определения объема выделившегося водорода

бразцы и коррозионные растворы выдаются преподавателем. Материалом образцов могут служить техническое железо, углеродистые стали и чугуны, легированные стали, титан и др., в качестве коррозионных сред применяются минеральные кислоты различных концентраций.

Перед проведением экспериментов образцы зачищают наждачной бумагой со всех сторон, измеряют их размеры штангенциркулем, обезжиривают спиртом, промокают фильтровальной бумагой. После обезжиривания нельзя касаться образцов пальцами, брать их можно только пинцетом или через фильтровальную бумагу. Затем образцы взвешивают на аналитических весах с точностью до четвертого знака после запятой.

Для проведения опыта образец помещают в стаканчик под воронку, наливают кислоту до верхнего края стаканчика, и отсасывают воздух из бюретки вакуумным или водоструйным насосом или резиновой грушей через предохранительный сосуд (например, склянку Вульфа), поднимая уровень кислоты в бюретке до крайнего оцифрованного деления.

При испытаниях нержавеющих сталей или чугунов их необходимо дополнительно депассивировать. Для этого достаточно прикоснуться к ним цинковой палочкой или проволокой перед началом испытаний. При этом на образце начнет выделяться водород, который разрушит пассивную пленку при ее недостаточной прочности. Предварительное депассивирование позволяет получить более устойчивые результаты.

Эксперимент проводится в течение одного часа. Показания снимаются каждые 5 мин. По окончании испытания образец промывают водой, промокают фильтровальной бумагой, досушивают на воздухе, и взвешивают. Раствор из установки сливают в специальный сосуд, стаканчик, воронку и бюретку промывают дистиллированной водой.

По изменению массы образцов следует определить массовый показатель коррозии в г/(м²ч). Если сплав перешел в пассивное состояние во время опыта, то при определении массового показателя надо учесть только время нахождения образца в активном состоянии.

По данным наблюдений построить графики: V/S  и V/(S) , где V  суммарный объем водорода, выделившегося к данному моменту времени, S  площадь поверхности образца,   время от начала опыта, V  разница показаний объема выделившегося водорода между соседними отсчетами,   время между отсчетами.

По объему водорода, выделившегося во время опыта, рассчитать потерю массы металла и сравнить с результатами взвешивания. Предварительно объем водорода надо привести к нормальным условиям по формуле

,

где P  барометрическое давление в мм ртутного столба;

t  температура окружающего воздуха, С.

Потеря массы определяется по формуле

,

где M  атомная масса металла;

n  валентность металла.

Порядок проведения работы

1. Подготовить образцы к эксперименту

2. Измерить и взвесить образцы.

3. Поместить образцы в установку.

4. Залить коррозионный раствор и привести установку в исходное состояние.

5. Провести эксперимент.

6. Взвесить образцы.

7. Провести расчеты

8. Построить графики.

9. Сделать выводы.

Необходимое оборудование и материалы

1. Испытательная установка.

2. Аналитические весы

3. Образцы, растворы кислот, спирт, вата, фильтровальная бумага.

Содержание отчета

1. Ответы на контрольные вопросы.

2. Таблица с результатами измерений.

3. Расчеты.

4. Графики.

5. Выводы.

Контрольные вопросы

1. В чем заключается объемный метод определения скорости электрохимической коррозии?

2. В каких случаях объемный метод неприменим?

3. В каких средах металлы могут корродировать с выделением водорода?

Лабораторная работа 7 ОПРЕДЕЛЕНИЕ СКОРОСТИ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ КОРРОЗИИ экспресс-методом

Цель работы: определение скорости электрохимической коррозии металлов в кислых средах методом измерения поляризационного сопротивления.

Теоретические сведения

Широко используемый в коррозионной практике гравиметрический метод определения скорости коррозии при высокой точности и надежности получаемых результатов является весьма трудоемким и длительным процессом. Сократить длительность эксперимента позволяет использование измерителя скорости коррозии Р5035, работающего по принципу определения поляризационного сопротивления двухэлектродного коррозионного датчика. Скорость коррозии прямо пропорциональна поляризационному сопротивлению корродирующего металла.

Коррозионный датчик представляет собой электрохимическую ячейку, состоящую из двух изолированных друг от друга электродов и устройства для их крепления, снабженных токоподводами. Так как электроды не могут быть совершенно идентичными с электрохимической точки зрения, в приборе предусмотрена ручная предварительная компенсация начальной э.д.с. датчика на постоянном токе. Для исключения влияния сопротивления коррозионного раствора на результаты измерений также предусмотрена предварительная компенсация этого сопротивления, но на переменном токе.