|
24 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
О2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
О2 |
|
|
|
|
О2 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Катодный процесс |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Катодный |
|
процесс |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Диффузия О 2 затруднена
Анодный процесс
Рис. 3.1. Возникновение аэрационной пары при наличии щелей и трещин в корродирующем металле
Диффузия кислорода к острию щели затруднена, поэтому на ее вершине лока-
лизуется анодный процесс, катодный процесс коррозии будет протекать на -по верхности металла вблизи трещины и на стенках трещины. Таким образом, при наличии щели коррозионное поражение интенсивно распространяется в глубь ме-
талла (щелевая коррозия).
3.2.Ход выполнения работы
Вреальных условиях, если возможна коррозия с водородной деполяризацией,
то ей обязательно сопутствует в той или иной мере и коррозия с кислородной де-
поляризацией. В настоящей лабораторной работе коррозию с водородной и -ки слородной изучают, используя одновременно весовой и объемный методы иссле-
дования коррозии.
Весовой метод позволяет рассчитать по разнице между массой металла до кор-
розии и после массовый показатель коррозии под воздействием обоих окислите-
лей (ионов водорода и растворенного кислорода):
К mО2 +Н2 = |
m1 - m2 |
(г/см2·час), |
(3.3) |
|
S ×t |
||||
|
|
|
где m1 - масса металла до коррозии, г;
m2 - масса металла после коррозии, г (определяется после удаления продуктов
25 |
|
коррозии); |
|
S - поверхность корродирующего металла, см2; |
|
τ - время коррозии, ч. |
|
Объемный метод исследования коррозии с помощью водородного- |
ко |
розиметра (рис. 3.2) позволяет определить количество выделившегося водорода, а |
|
следовательно, и количество металла, прокорродировавшего за счет коррозии с |
|
водородной деполяризацией, и массовый показатель коррозии КmН2 . Определение |
|
КmН2 осуществляется в следующей последовательности:
-фиксируется количество водорода VH2 , выделившееся за определенное время τ
при коррозии металла с площадью поверхности S;
- объем выделившегося водородаVH2 приводится к нормальным условиям:
V 0 |
2 |
= |
VH2 × 273 × P |
(см3), |
(3.4) |
|
|||||
H |
|
T × 760 |
|
|
|
|
|
|
|
|
где VH2 - измеренный объем водорода, см3;
Р - давление, мм (определяется по барометру);
Т - температура опыта в градусах Кельвина.
Исходя из условия стационарности коррозии количество металла, прокорроди-
ровавшего по коррозии с водородной деполяризацией, пропорционально количе-
ству выделившегося водорода, и может быть определено по формуле
|
2 × A ×V 0 |
(г) , |
(3.5) |
m = |
H 2 |
||
z × 22400 |
где А - атомный вес металла; z - заряд металла;
22400мл - объем занимаемый 1 г/моль H2 при нормальных условиях.
Далее рассчитывается массовый показатель коррозии под действием ионов во-
дорода:
К mН2 = |
m |
. |
(3.6) |
|
|||
|
S ×t |
|
|
При известных КmH2 +O2 и КmН2 можно определить массовый показатель коррозии
26
с кислородной деполяризацией и долю коррозии (С) с водородной и кислородной
деполяризацией:
СН2 = |
КmH2 |
×100 0 0 , |
СО2 = |
КmО2 |
×100 0 0 . (3.7) |
К mН2+О2 |
КmН2 +О2 |
Лабораторная работа проводится в следующей последовательности:
1. Подготовить образцы к работе: измерить поверхность, зачистить, проте-
реть спиртом, высушить, взвесить.
1 - измерительная бюретка
2 - сосуд с коррозионной средой
3- исследуемый материал
4 - резиновая пробка
5 - кран
Рис. 3.2 Установка для определения скорости коррозии с водородной деполяризацией объёмным методом
2.Подготовить установку к измерениям (рис. 3.2), для чего в сосуд 2 залить коррозионную среду, с помощью груши заполнить ею бюретку 1, закрыть кран 5.
3.Вставить образец в резиновую пробку.
4.С помощью щипцов подвести резиновую пробку с образцом металла под бюретку, зафиксировать время и начать измерение объема выделившегося водо-
рода.
5. По окончании опыта достать образец, промыть его, описать внешний вид,
наличие продуктов коррозии.
6.Снять продукты коррозии, если они есть, промыть образец, протереть спиртом, высушить, взвесить.
7.Экспериментальные данные занести в табл. 3.1.
27
Таблица 3.1
Таблица экспериментальных данных по исследованию коррозии с водородной и кислородной деполяризациями
Матери- |
Коррози- |
Масса об- |
Масса об- |
Объем выделившегося водорода |
|||||
ал об- |
онная |
разцов |
разцов по- |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
1 час |
разца |
среда |
до опыта |
сле опыта |
мин |
мин |
мин |
мин |
мин |
|
9.Провести необходимые расчеты по определению показателей коррозии
КmH2 +O2 , КmH2 , КmO2 и доли коррозии с кислородной и водородной деполяризация-
ми.
10. Рассчитать глубинный показатель общей коррозии (П, мм/год):
П = |
К Н2+О2 |
, где g - плотность металла. |
m |
g
11. По величине глубинного показателя с помощью шкалы коррозионной стойкости (см. табл.П1 Приложения) определить группу и балл стойкости иссле-
дуемого металла.
3.3. Правила техники безопасности
При выполнении работы необходимо соблюдать следующие правила техники безопасности:
-работа выполняется в халате;
-всасывание кислоты в бюретку водородного коррозиметра осуществляется с помощью резиновой груши;
-после окончания опытов по исследованию коррозии в кислоте образец промы-
вается в стакане с водой, находящемся непосредственно на рабочем месте,
только после такой предварительной промывки осуществляется окончательная промывка образца в раковине под струей воды;
-загрузка и выгрузка образцов в коррозиметр производится пинцетом;
-по окончании опытов вся кислота сливается обратно в исходную емкость;
-рабочая посуда и водородный коррозиметр тщательно промываются;