14. Анализ коррозионных поражений.

14.1. Качественный химический аиализ

Принцип анализа. Качественный анализ проводят для установления коррозионного поражения и определения его вида путем исследования продуктов коррозии. Наличие в продуктах коррозии ионов металлов различных частей корродирующего образца свидетельствует об их коррозии, а наличие ионов металлов отдельных составляющих его - об избирательной коррозии. Однозначность результатов анализа достигается применением специфических реагентов, которые с ионами соответствующих металлов дают соединения определенной окраски. Окрашенные соединения различных ионов с групповым реагентом могут иметь различную или одинаковую окраску.

Подготовка к анализу и его проведение. Вначале берут пробу. Для этого жирным карандашом или восковой палочкой проводят на детали круг диаметром 8-12 мм. На ограниченный участок наносят две-три капли раствора для снятия продуктов коррозии. Раствор с помощью пипетки перемешивают в течение 1-2 мин, переносят в небольшую фарфоровую чашку или на стекло. При наличии нерастворяющихся продуктов коррозии добавляют каплю раствора соляной или азотной кислоты (1: 1). Раствор анализируют, чтобы выявить компоненты.

Качественные реакции выполняют на хроматографической бумаге марки С или плотной фильтровальной бумаге. Из бумаги вырезают листы размером 30х30 или 40х40 мм. Фильтр разрезают на четыре части. Каждую реакцию выполняют на отдельном листе. Иногда анализ проводят на бумаге, предварительно пропитанной раствором специфического реагента (индикаторная бумага). Тогда каждый лист бумаги произвольных формы и размеров погружают на 10 с в раствор соответствующего реагента, затем их сушат на воздухе и хранятв закрытой посуде. Капли (объем 20-50 мм³) наносят, касаясь бумаги кончиком капилляра, т. е. не давая капле падать свободно.

При обработке хроматограммы раствором реагента-проявителя следует избегать обильного смачивания, так как в противном случае возможно размывание зон. Тонкий слой проявляющего раствора наносят на дно последнего сосуда или на стекло. Хроматограмму обрабатывают с одной (нижней) стороны наложением ее на слой раствора-проявителя.

14. 2. Количественный химический анадиз

Принцип проведения анализа. Количественный анализ проводят для установления степени коррозионного поражения. При этом сравнивают окраску индикаторной бумаги или раствора по соответствующим методикам. Анализируемый и стандартный растворы подвергают строго одинаковой обработке (по характеру, продолжительности и последовательности операций). При этом концентрацию анализируемого раствора считают равной концентрации стандартного раствора, дающего одинаковую с ним окраску (по интенсивности и тону).

Для снятия продуктов коррозии применяют те же растворы, что и при качественном анализе (не более 2 см³ на 10^-4 м² анализируемой поверхности).

Продукты коррозии удаляют посредством погружения исследуемого образца в перемешиваемый раствор на 5-15 мин. Если продукты коррозии не снимают, то применяют катодную обработку в тех же растворах, но в гальванической ячейке с нерастворимыми анодами в течение 20-40 мин при катодной плотности тока 100-150 мA/дм². В случае неполного снятия продуктов коррозии увеличивают продолжительность катодной обработки до 60 мин и катодную плотность тока до 200 мA/дм².

После воздействия тока продукты коррозии смывают в том же растворе, потирая палочкой с резиновым наконечником в теченйе 3 мин. Затем раствор и осадок переносят в стакан или фарфоровую чашку, осадок растворяют и проводят анализ этого раствора. По результатам количественного анализа вычисляют:

- степень коррозионного поражения (г/мм²) ;

- среднюю скорость коррозии [г/(мм² х ед. времени)] ;

- глубину проникновения коррозии (мм х ед. времени) ,

где С - концентрация ионов определяемого металла в анализируемом растворе, (для сплавов значение С принимают равным наибольшему значению концентрации ионов отдельных компонентов сплава);

V - объем анализируемого раствора;

S - анализируемая поверхность;

t- продолжительность испытаний, год, месяц, сутки и т. д.;

ρ - плотность материала образца.

Для образца с металлическим покрытием дополнительно вычисляют среднее уменьшение толщины (мм) покрытия:

(7)

где С_м - концентрация ионов;

ρ_м - плотность материала покрытия образца.

По результатам количественного анализа можно судить о скорости, характере и механизме коррозионного разрушения образцов, о влиянии контактов различных металлических и неметаллических материалов на скорость и характер разрушения.