Экспериментальная часть
Скорость электрохимической коррозии металла можно определить с помощью универсального тестера M890C.
Тестер позволяет заменить более трудоёмкий весовой метод и ввести экспресс-методы коррозионных испытаний.
Принцип действия прибора следующий.
В случае электрохимической коррозии величина коррозионного тока (ia) прямо пропорциональна скорости коррозии и определяется выражением:
,
где
– разность начальных электродных
потенциалов соответственно катодного
и анодного процессов.
Знаменатель представляет собой общее кинетическое торможение системы, выраженное следующими величинами, имеющими омическую размерность: Rк, Ra – сопротивление катодной и анодной поляризации, Rp – сопротивление раствора.
Установление реальной
скорости процесса для данного металла
и среды зависит только от торможения
процесса на каждой ступени (Rк,
Ra,
Rp),
так как начальная ЭДС процесса, равная
,
компенсируется.
Большинство коррозионных процессов (коррозия металлов в морской и речной воде, в почве, в кислых средах и др.) имеет преимущественно катодную поляризацию Rк.
К
Рис. 5.
Коррозионный датчик
для лабораторных
измерений:
1
– токоотводы; 2
– крышка органического стекла; 3
– винт для крепления электродов; 4
– рабочая поверхность; 5
– поверхность электрода, покрытая
кислотостойким
лаком
оррозионный
датчик представляет собой электрохимическую
ячейку, состоящую из двух изолированных
друг от друга электродов и устройства
для их крепления, снабженных токоотводами
(рис. 5).
Рабочие (неизолированные) поверхности датчика должны быть обращены друг к другу. Площадь рабочей поверхности каждого электрода 2 см2, при этой площади величина сопротивления Rp отчитывается на приборе непосредственно в Ом·см2, расстояние между электродами – 5 мм.
При определении скорости коррозии измерения проводить не ранее чем через 15 – 20 минут после погружения датчика в соответствующий электролит. Это время необходимо для стабилизации кинетических параметров коррозионного процесса.
При смене электролита рабочую поверхность электродов датчика необходимо тщательно зачистить наждачной бумагой, промыть дистиллированной водой и протереть досуха фильтровальной бумагой.
Определение скорости коррозии
Прибор измеряет величину сопротивления поляризации Rp Ом·см2. Для её перевода в единицы скорости коррозии следует разделить K на коэффициент Rp (K зависит от кинетических параметров процесса и способа выражения скорости коррозии [уравнения (1) – (3)]. При этом используют токовый Kт, весовой Kв, линейный Kл коэффициенты соответственно.
Если S = 2 см2, тогда
iт(в,л) = Kт (в,л)/Rp, (4)
где iт(в,л) – скорость коррозии в токовых – (А/см2), весовых (г/м2) и линейных (мм/год) единицах.
Для железа в кислых средах эти коэффициенты имеют следующее значение:
Kт = 2,0·10–2, Kв = 2,1·102, Kл = 2,3·10–2.
Порядок работы с универсальным тестером (рис. 6)
Рис. 6. Вид универсального тестера:
1 – дисплей LCD, 2 – кнопка включения, 3 – терминал для измерения емкости, 4 – терминал для измерения hEF, 5 – переключатель Функция / Диапазон, 6 – терминал для датчика температуры (890 °С + 890 °С), 7 – входные терминалы
Вид универсального тестера для всех моделей стандартен, что позволяет всем инженерам приспособиться быстро к другим тестерам.
Измерение сопротивления
1. Установите красный щуп в гнездо “V/Ω” и черный щуп в гнездо “COM”.
2. Установите выключатель в положение Ω.
3. Подключите измерительные щупы к резистору или измеряемой цепи, прочтите показания на дисплее.