2.3. Експериментальна частина

Вимірювання R_p проводять на корозіметрі Р-5035 (рис.2.2). Цей вимірник призначений для визначення швидкості електрохімічної корозії металів у кислих середовищах шляхом виміру опору поляризації двохелектродного датчика на постійному струмі з одночасною компенсацією опору розчину на змінному струмі і початкової ЕРС на постійному струмі.

Він має переваги перед гравіметричним методом дослідження корозії, бо різко скорочує час виміру. Це експрес метод корозійних випробувань, який дуже підвищує продуктивність праці.

Вимірник застосовується при температурі 10...35°С (при підвищеній вологості повітря (~80%) – при Т = 20°С).

6.3.1 Технічні характеристики Р-5035.

1. Діапазон вимірювання опору поляризації 5...5000 Ом.

2. Діапазон компенсації опору розчину 0...2000 Ом.

3. Межа компенсації початкової ЕРС корозійного датчика 030 мВ.

4. Піддіапазони вимірювання R_p : 5...50, 50...500, 500...5000 Ом.

5. Піддіапазони компенсації опору розчину: 0...20, 0...200,.0...2000 Ом.

Сутність методу полягає в тому, що R_p обернено пропорційно швидкості корозії. Тому, якщо відома постійна "К", то

і_с = К/R_p(сер), мм/рік (2.17)

Для Р-5035: K₁= 272, S = 3,84 см²; K₂= 1170, S = 0,80 см²; (сталь 3).

Величина опору розчину не повинна перевищувати 40% від R_p, а ємність подвійного шару границі розділу „електрод-електроліт” повинна бути  50 мкФ. Похибка визначення R_pскладає 5%.

6.3.2 Порядок виконання роботи.

1. Підготувати робочу поверхню електродів корозійного датчика: відполірувати її та знежирити.

2. Електроди (сталь 3) повинні бути спрямовані один до другого своїми робочими поверхнями. Неробочі поверхні та міста кріплення треба заізолювати парафіном (або кислотостійким лаком). Відстань між електродами ~5 мм.

3. П еревести тумблер "max", "min" в положення " maх" та підключити корозійний датчик за допомогою кабелю. З'єднати провід кабелю, який позначено " " із загальним заземленням робочого місця. Заземлення не повинно бути зв'язаним з електродами датчика через розчин!

4. Встановити лімби потенціометрів "Компенсація Е_н", "Грубо", "Точно" в середнє положення. Кнопка "Е_д" повинна бути у відтиснутому стані. Помістити датчик у робочий розчин.

5. Після увімкнення вимірника (кнопка "ВКЛ") і його прогріву 1 хв.,

увімкнути перший піддіапазон вимірювання (кнопка "0,1")

6. Провести компенсацію опору розчину R_p (кнопка ”~”), повертаючи лімб „R_p” встановити на "0" показник нуль-індикатора;

якщо "0" не виставляється, перейдіть на іншу границю виміру.

7. Провести компенсацію початкової ЕРС корозійного датчика (кнопки "+" або "-" в залежності від поляризації об'єкту позитивною або негативною напругою постійного струму). Натиснути кнопку "Е_н" і за допомогою лімбів "Грубо", "Точно" встановити "0" показника “нуль-індикатора”.

8. Провести вимірювання R_p, для чого повернути кнопку "Компенс.Е_н" у вихідне полонення (повторно її натисніть). Повертаючи лімб "R_p" встановити "0" нуль-індикатора. Далі натиснути кнопку "Компенс. Е_н" і переконатися, що стрілка індикатора знаходиться на "0".

9. Провести перший відлік виміряного поляризаційного опору через 5 хв. за відліковим пристроєм "R_p " з врахуванням множників піддіапазонів "0,1", "1", "10" (рис.2.3). Оцифровані поділки від "1" до "5" на малому лімбі - сотні одиниць R_p, а на великому лімбі (від "0" до " 9 ") – десятки та одиниці R_p.

10. Повторити виміри R_p через 10 хв. протягом 60-90 хв. Кожен вимір R_p повторити тричі.

11. Провести аналогічно вимірювання R_p за інших умов (рН, Т і т.і.) – вказує викладач.

12. Після закінчення вимірів вимкнути корозіметр (кнопка "ВКЛ"). Промити електроди, знежирити їх та скласти до ексикатору.

13. Розрахувати R_p(сер).

14. За формулою (2.І7) розрахувати струм корозії і_с в залежності від катіонного, аніонного складу, рН, Т робочого розчину, концентрації інгібітору (Ін) (умови експерименту вказує викладач).

Рисунок 2.2 - Загальний вигляд вимірника корозії Р-5035:

І-кнопка увімкнення живлення, 2-кнопка перевірки живлення, 3-потенціометр компенсації розчину, 4-потенціометри компенсації Е_н, 5-кнопка компенсації Е_н, 6-перемкнення діапазо­нів вимірювання, 7-відрахунковий пристрій R_p , 8-нуль-індикатор, 9-вибір полярності

Рисунок 2.3 - Схема відрахунку:

а - піддіапазон "0,1", R_p=0,1·51 = 5,1 Ом;

б - піддіапазон "1", R_p = 1·191 = 191 Ом;

в - піддіапазон "10", R_p=10·251=2510 Ом.

14. Складіть таблицю даних і побудуйте графіки залежності R_p = f (Т) , R_p = f (рН) тощо і зробіть відповідні висновки щодо адсорбційних властивостей Ін їх ефективності та енергії активації інгібіторного захисту (рис.2.4-2.8).

Таблиця 2.2 - Результати експериментів

Кислота	Ін	СІн, моль/л	рН	Т, К	Rp, Ом	іс, мм/рік	c	Е, кДж/моль
НСІ Н2SO4

R p 	Rp pH	Rp CІн
Рисунок 2.4 – Залеж- ність Rp=f()	Рисунок 2.5 – Залеж- ність Rp=f(pH)	Рисунок 2.6 – Залеж- ність Rp=f(CІн)
c Rp	lgic 1/T1 1/T2 1/T3 1/T4 1/T10-3
Рисунок 2.7 – Залеж- ність c=f(Rp)	Рисунок 2.8 – Залежність lgic=f(Т) T1 = 308К, Т2 = 303К, Т3 = 298К, Т4 = 293К

2.4. Висновки: експериментально визначені величини поляризаційного опору, швидкості корозії в залежності від складу кислоти (НСl, Н₂SO₄, рН (0...2), Т (20,25,30,35°С), концентрації Ін (0,1...1 г/л).

Показано, що Ін хемосорбується (чи адсорбується) на поверхні металу, тому _c набуває значних величин (7...100, Z=87…99%) – це відповідає (чи ні) стандарту (...) на Ін корозії. Енергія активації інгібування дорівнює 50...100 кДж/моль.