Практическая часть

Изучение катодной защиты проводят на установке, схема которой представлена на рис. 3.1. Испытанию подвергают четыре образца листовой стали одинаковой ширины и разной длины. Образцы зачищают наждачной бумагой, обезжиривают, протирая ватой или фильтровальной бумагой, смоченными органическим растворителем, и взвешивают на аналитических весах. Результаты записывают в таблицу 3.1. Затем образцы (1) закрепляют в планке-держателе (3). После этого закрепляют в той же планке-держателе три дополнительных электрода из стали 08Х18Н9Т. Исследуемые образцы присоединяют для катодной защиты к отрицательному полюсу внешнего источника постоянного тока. Наливают в стаканы (5) до определенного уровня (соответствующего необходимым рабочим поверхностям образцов) электролит. Таким образом, один из электродов не будет защищен, а три других будут находиться под действием катодной защиты. Разное значение площади поверхности позволяет изучать зависимость эффективности защиты (относительно незащищенного образца) от плотности тока, протекающего через образец.

Ход работы

Замкнув рубильник (5) приводят в действие установку катодной защиты. Регулируя выходное напряжение источника постоянного тока, устанавливают силу тока в цепи равной приблизительно 2 мА для 1% раствора хлорида натрия и поддерживают ее постоянной на протяжении всего опыта. Когда значение силы тока в цепи стабилизируется во времени, переносят от стакана к стакану электрод сравнения (4) и, поставив движок позиционного переключателя (6) на соответствующую данному образцу позицию, измеряют с помощью вольтметра установившийся потенциал каждого испытываемого стального образца и записывают измеренные значения в табл. 3.1.

По истечении 1—2 ч выключают рубильник (5), вынимают все закрепленные на планке-держателе (3) электроды из электролита, быстро измеряют масштабной линейкой размеры рабочих (соприкасавшихся с раствором) поверхностей испытываемых образцов, промывают все электроды водой и сушат, протирая фильтровальной бумагой. Растворы из стаканов выливают в бутыль для слива кислот и споласкивают дополнительные электроды (2) и стаканы водой. Затем удаляют продукты коррозии с исследуемых образцов увлажненной мягкой (карандашной) резинкой, образцы промывают водой, тщательно протирают фильтровальной бумагой и взвешивают на аналитических весах.

Обработка экспериментальных данных

Результаты опыта записывают в табл. 3.1. Рассчитывают отрицательные показатели изменения массы металла по уравнению (3.3), защитный эффект z – по уравнению (3.1) и коэффициент защитного действия k_з – по уравнению (3.2). На основании полученных опытных данных строят графики в координатах: V=f(i), z=f(i), k_з=f(i), где i – плотность тока, равная I/S.

На основании результатов делают вывод об оптимальной плотности тока, рекомендуемой для практических целей защиты данной стали внешним током от коррозии в этом электролите.

Таблица 3.1

Измеряемый параметр	Номер образца
	1	2	3	4
	без защиты	под действием защиты
Рабочая поверхность S, см2
Начальная масса m0, г
Плотность тока , А/м2
Потенциал по отношению к электроду сравнения E, В
Потенциал по водородной шкале,
Конечная масса m1, г
Удельная убыль массы , г/м2
Отрицательный показатель изменения массы , г/(м2.ч)
Защитный эффект z, %
Коэффициент защитного действия kз, г/А

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4