Способ определения коррозионной агрессивности растворов

ОЮЭ СОВЕТСНИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 91 ( аЦС 01 Ы 27 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПо ДЕЛАМ ИЗОВ ЕТЕНИЙ И ОТНРЫтИй ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) (57) СПОСОБ ОПРЕНОИ АГРЕССИВНОСТИ РАизмерение предельнвосстановления кис ндартном расктролита, ом, что, с цеопределениясти дах в исследуемом и ст ворах. в присутствии эл л и ч а ю щ и й с я т лью повышения точностиС,Дербьпп нои агрессив еталлу элект ртного раств аС 1 с концен коррозиошению к В, Метод аллов, М 1 аче да иссл используют ет ве станда раствор И ци Синякова С.Играфическийдат, 1959,с.180 С= С+2 1 исследуонцентрация мом раствор де С ОРРОЗИОНвключающийного тока электроДЕЛЕНИЯ СТВОРОВ го като орода н раций другихдуемом раствоумма конце лей в исс 3 ф САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯИзобретение относится к областихимической промьыленности и можегбыть использовано при зашите от коррозии и разработке рекомендацийна конструкционные материалы для оборудования, например опреснительныхустановок, работающих с морской водой, а также технологическими и сточными нейтральными растворами,В практике коррозионных испьгтаний 1 Оширокое распространение получил гравитационный способ измерения коррозионной агрессивности растворов по разности массы образца металла до и по"ле испытаний 13. 15Однако повышенная длительность измерения не позволяет использовать егопри ускоренном анализе коррозионнойагрессивности растворов.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способопределения коррозионной агрессивности растворов, включающий измерениепредельного катодного тока восстановления кислорода на электродах в исследуемом и стандартном растворах вприсутствии электролита 1 2.Оцнако этот способ эффективно используется в аналитической химии дляколичественного определения вещества в растворе, а применение его дляопределения коррозионной агрессивности растворов приводит к значительнойошибке в измер:нии.Например, вода Тихого океана(67,2 мас.Е) содержит, г/л:ИаС 1 24,1х=Ба БО 4,10х =КаНСО 0,20С 1 1,1740х+=ИС 1,5 37х =КС 1 0,76Сумма солей 35,7 г/л.Обычно при сравнительной оценкекоррозионной агрессивности такогораствора необходимо оцечить влияниедругих солей, кроме ЕаС 1, и особенносолей магния и кальция. Как показали исследовачия, глия.ие других солей проявляется главным образом в их способности образовывать пленки труднорастворимых соединений на поверхности металла, препятствуя тем самым диффузии к металлу кислорода - основного коррозионного агента в нейтральных растворах. По отношению препельных таков васс гановления кислорода я исследуемом и стан 24,1 ИаС 1+(х+х +х +х +х ) (г /л), (1)а стандартный 24, 1 г/л ИаС 1(2) Применение известного способа дает значительную ошибку в измерениях. Это связано с тем, что в данном случае нужно оценить не количество вещества (кислорода) в растворе (обычная задача метода стандартных растворов), а коррозионную агрессивность раствора к металлу электрода по степени диффузионного сопротивления (для кислорода) пленок, образующихся на поверхности электрода в результате его взаимодействия с раствором,Определить по отношению предельных токов восстановления кислорода только влияние солей х, х, х х+, х в исследуемом растворе (1) на диффузионное сопротивление пленки на поверхности электрода, сравнивая с измерениями в стандартном растворе (2), можно лишь в том случае, если концентрации кислорода в растворах (1) и (2) бли"ки. Однако в стандартном растворе (2)концентрация кислорода будет заведомовышее, чем в исследуемом растворе (1),Фпоскольку концентрация сопи в стандартном растворе в 1,5 раза ниже,чем суммарная концентрация солей висследуемом растворе,дартном растворах можно судить о коррозионной агрессивности исследуемогораствора, оценивая в целом сепеньторможения диффузии кислорода к поверхности металла.Измерение стандартных растворовизвестным способом ведут на фоне постороннего электролита, концентрациякоторого равна как в стандартном,так и в исследуемых растворах. Еслиприменять этот метод для определениякоррозионной агрессивности воды Тихого океана то, очевидно, в качествепостороннего электролита следуетпринять г 1 аС 1 и на его фоне оценит:.влияние других солей,Очевидно также, что и в качествестандартной пробы н обходимо принятьраствор ИаС 1 с концентрацией24,1 г/л, Если использовать обозначения, привецечные выше, то исследуемый раствор (вода Тихого океана)можно представить как. Цель изобретения - повышение точности определения коррозионной агрессивности по отношению к металлуэлектрода.Цель достигается тем, что в способе определения коррозионной агрессивности растворов, включающем измерение предельного катодного тока восстановления кислорода на электродахв исследуемом и стандартном раство Орах в присутствии электролита, в качестве стандартного раствора используют раствор ИаС 1 с концентрациейС = Сфб, где С - концентрацияИаС 1 в исследуемом растворе; С - 15сумма концентраций других солей в исследуемом растворе,В предлагаемом способе постороннимэлектролитом является также ИаС 1, ноконцентрация постороннего электролита 2 Ов исследуемом и стандартном растворахразлична.В соответствии с предлагаемым способом в качестве исследуемого раство-ра (вода Тихого океана) 24, 1 г/л ИаС 1 25х х + х +к, + ивзят стандартныйраствор, но не 24, 1 г/л ИаС 1, аС =24,1 г/л ИаС 1+Ср (г/л),где ( =х.,+х +х +х,+х 30т.е. концентрация постороннего электролита ИаС 1 в стандартном растворебольше, чем в исследуемом, на суммуконцентраций других солей (кромеИаС 1) в исследуемом растворе.За счет того удалось выравнитьконцентрации кислорода в стандартноми исследуемом растворах.Кислород в стандартной и исследуемой пробах определяли аналити-,чески по методу Винклера (по тремпараллельным пробам). Отклоненияконцентраций кислорода в стандартнойи исследуемой пробах незначительнЫ.,раствора для воды Черного моря(19,22 г/л ИаС 1), воды Тихого океана и стандартного. раствора для водыГихого океана (35,7 г/л ИаС 1),составляет 7,50 7,70, 7,35 и07,25 мг/л. Отличие предлагаемого способа заключается в-том, что концентрация постороннего электролита в ис- Я следуемом и стандартном растворах различна, а в качестве стандартно-, го раствора используют раствор ИаС 1,13,4300 Раствор ИаС 1 1053590 4с концентрацией С=С+С, где С,концентрация ИаС 1 в исследуемомрастворе, а С - сумма концентрацийдругих солей (кроме ИаС 1) в этом жерастворе. Зто позволяет исключитьвлияние торможения диффузии кислорода,через пленку труднорастворимыхсоединений на поверхности электродана измерение предельного катодноготока восстановления кислорода наэлектроде.Для осуществления способа готовят два раствора: исследуемый истандартный с концентрацией ИаС 1(С),равной сумме концентраций ИаС 1 в4исследуемом растворе С и концентРации С. дРугих солей, кроме ИаС 1,в исследуемом растворе, Затем определяют величину предельного катодного тока восстановления кислородана электроде в этих растворах.По величине отношения токов встандартном ( ) и исследуемом ( )растворах строят шкалу коррозионнойагрессивности.Максимальная коррозионная агрессивность раствора соответствует отсношению т- , равному 1, Чем меньшеэто отношение, тем ниже коррозионнаяагрессивность раствора. В отдельныхточках этой шкалы целесообразно иметьсотакое отношение т- для растворов, коророзионная агрессивность которых хорошо изучена.Наличие указанных точек в шкалепозволяет не только дать сравнительную характеристику коррозионной агрессивности исследуемого раствора, нои прогнозировать достаточно достоверно сроки службы технологического оборудованияП р и м е р. Исследовали коррози-"онную агрессивность двух имитаторовводы (Тихого океана и.Каспийскогоморя), а также раствора повареннойсоли (ИаС 1) по отношению к углеродистой стали путем измерения предельныхкатодных токов восстановления кислорода на электроде51053590 бГотовили также стандартные раст- растворах. Измерение вели в течение воры НаС 1 с концентрацией 35,7,13,4 20 мин при температуре растворов и 300 г/л соответственно. С помощью 50 С,потенциостата пна вращающемся Определяли величину отношения тодисковом электроде: из углеродистой 5 ков в исследуемом и стандартном растстали Ст.3 (частота вращения ворах и по ней судили о коррозионной 1100 об/мнн) измеряли предельные ка- агрессивности раствора. Результаты тодные токи восстановления кислорода измерения коррозионной агрессивности в исследуемом ( ) и стандартном (О ) раствора приведены в таблице.Способ измерений Раствор Предлагаемый известный Скоростькоррозии,г/м 2. ч Характеристикаагрессивностираствора Характеристикаагрессивностираствора Отношение предельныхтоков исследуемогои стандартного рас- творов Стандартный(300 г/лИаСХ) 3,33 Наиболее агрессивен Наиболееагрессивен Имитаторводы Тихого океана 1,63 0,65 Средняя аг- рессивность Средняя аг- рессивность Имитатор воды Каспийского моря Наименьшая аг,62рессивность 0,48 Наименьшаяагрессивность Предлагаемый способ повышает производительность труда приблизительно в 3 раза. ВНИИБИ Заказ 96/2 Тираж 898 Подписное Филиал ППП "Патеит"г,Ужгород, ул.Проектная, 4 Предлагаемый способ обеспечивает следующие преимущества; высокую точность измерений в широком диапазоне концентраций солей; ускорение исследования коррозионной агрессивности морских и нейтральных минерализованных технологических и сточных растворов, исследование коррозионной агрессивности нейтральных растворов 0 любой концентрации; повышение производительности труда за счет ускорения определения коррозионной агрессивности растворов, что важно приразработке нового оборудования, вчастности опреснительных установок,а также при переработке стоков прЬмьппленных предприятий методом упаривания,