Сравнение относительной эффективности предполагаемых ингибиторов коррозии методом гальванопары

Металлы, сплавы являются основными современными конструкционными материалами.

Применение ингибиторов не требует принципиального изменения технологических схем, позволяет защищать изделия, находящиеся в эксплуатации длительное время.

Цель:
С применением электрохимического датчика оценить эффективность композиций различных веществ в качестве ингибиторов для смазочно-охлаждающих жидкостей по отношению к разным электродам
(сталь 10, чугун СЧ 12-28, медь М0).

Задачи:
1. Сравнить относительную эффективность различных ингибиторов коррозии по отношению стали 10, чугуну СЧ 12-28 и меди M0 в конкретных условиях и средах;
2. Выяснить влияние концентрации на эффективность предложенных композиций;
3. Установить влияние бензотриазола на эффективность защиты исследуемых сплавов.

Электрохимическая ячейка
Рабочий электрод (анод) с регулируемой площадью (2 - 25 см2), (сталь10, чугун СЧ 12-28, медь М0).
Сетчатый катод (нержавеющая сталь или бусофит).
Сепаратор из инертного, непроводящего материала.
Фиксатор электродов, оргстекло.
Графитовый фиксатор электрода и сепаратора.
Токоотводы, изолированный медный многожильный провод.
Исследуемый раствор.
Корпус ячейки.

Измерительная схема
Rг= S·(Rяч – Rр-ра – Rпр ), Ом·см2 (3)

Эффективность ингибиторов оценивается по коэффициенту торможения:
Rг – граничное сопротивление

Величина Rг в базовом растворе на разных сплавах

Состав исследуемых композиций для стали 10 и чугуна СЧ 12-28
3% себациновая к-та и 3% 2-этилгексановая к-та

Электропроводность и pH исследованных композиций.

Сравнение граничных сопротивлений для стали 10

Сравнение граничных сопротивлений для чугуна СЧ 12-28.

Состав исследуемых композиций для меди М0
3% себациновая кислота, 3% 2-этилгексановая кислота и
1% бензотриазол

Электропроводность и pH исследованных композиций.

Сравнение граничных сопротивлений для меди М0.
.2
.2
.2
.2
.2

Зависимость граничного сопротивления в растворах композиций от сплава с 5% концентрацией

Выводы
Сталь 10. Композиции 1-5 хорошо защищают сталь. Наилучшие защитный эффект 5% концентрации у композиции 4 и 5.( Rг=352 КОм.см2).
2. Чугун СЧ 12-28. 1% растворы всех композиций слабо защищают чугун, в среднем в 15 раз хуже, чем сталь. При концентрации 5% так же слабо влияют композиции 1-3, а вот композиции 4 и 5 защищают чугун так же эффективно как и сталь (Rг= 321-329 КОм.см2).

Выводы
3. Медь М0: Бензотриазол дает наибольший эффект для меди в композициях 4.2 или 5.2 с 5% концентрацией. На сталь 10 и чугун СЧ 12-28 положительное влияние бензотриазола незначительно.
4. Для комплексной защиты станков и обрабатываемых деталей можно рекомендовать композиции 4.2 или 5.2 с 5% концентрацией, обеспечивающие максимальный эффект.

Спасибо за внимание!

Анодный процесс:
Me – n e̅ = Men+
Катодный процесс:
½ O2 + H2O + 2 e̅ = 2 OH¯

Сталь 10
Химический состав в % материала 10 ( ГОСТ 1050-88).
Содержит Fe ˷̴ 98%

Чугун СЧ 12-28
Химический состав в % материала СЧ 12-28.

Медь М0
Химический состав в % материала M0.
Содержание меди 99,95%

Триэтаноламин
Себациновая кислота
2-этилгексановая кислота
Бензотриазол

Пример расчета для композиции 1 (5%)
Rяч = 66,4 кОм
Sэлектрода = 5 см2 , L = 0,2 cм , æ = 1110 µS/cм
Rр-ра = 0,2/ 1110 · 10-6 · 5 = 36 Ом
Rпр = 52 Ом
Rг = 5 · (66,4 · 103 – 36 – 52)= 181 кОм · см2

Механизм электрохимической коррозии

Сравнение электрохимических параметров стали 10

Сравнение влияния на величину Rг для разных электродов и концентраций наиболее эффективных композиций без бензотриазола (композиция 5) и в присутствии бензотриазола (композиция 5.2).