Электрод сравнения длительного действия

1601199 . о -50 ОС, а также исключение загустиеля из состава электролита. Для этого в электроде в качестве электролита х:пользуют насыщенный раствор сульфата меди в смеси воды и этиленгликоля в соотношении от 3:2 до 2:1, а между электролитом 3 и пористым дном 10 корпуса 2 электрода помещают ионообменную мембрану 11. В корпусе 2 установлен медный стержень 1. В предлагаемом электроде используют Изобретение относится к защитеот коррозии и может быть примененопри определении опасности коррозиииэффективности защиты от коррозииподземных металлических сооружений. 20Цель изобретения - повышение срокаслужбы электродов сравнения длительного действияи точности измеренийпотенциалов подземных металлическихсооружений при определении опасностикоррозии и эффективности электрохимической защиты, обеспечение транс"портабельности и сохранности электродов при отрицательных температурахвплоть до минус 50 С, а также исклюочение загустителя из состава электролита, повышение стабильности потенциала электрода сравнения путем предотвращения утечки электроЛита вг унт и проникновения грунтовых вод 35в корпус,На чертеже представлен предлагаемый электрод сравнения длительногодействия, общий вид.Электрод сравнения содержит медный стержень 1, корпус 2, изготовленный из диэлектрического материала,например пластмассы, электролит 3,керамическую пористую диафрагму 10,,ионообменную мембрану 11. На корпусекрепится датчик потенциала 8. Мембрана .11 и диафрагма 10 через уплотнение 9 прижаты к корпусу 2 с помощьюмуфты 12. Медный стержень 1 укрепленв пробке 7, установленной в крышке 4,Пробка прижата к горловине крышки 4с помощью гайки 5. Для присоединенияэлектрода сравнения и датчика потенциала к измерительному прибору служатпроводники 6.Корпус электрода заполнен электролитом, в состав которого входят дистиллированная вода, сульфат меди(СцБОд 5 Н 0), этиленгликоль,ионообменную мембрану, полученнуюрадиационной привитой сополимеризацией акриловой или метакриловой кислоты в количестве 100-1707 на двуосно-ориентированную полипропиленовуюпленку. Это позволяет повысить стабильность потенциала электрода засчет предотвращения проникновениягрунтовых вод в корпус и проникновения электролита в грунт. 1 з.п. Ф-лы,1 ил. Объемное соотношение воды и этиленгликоля выбрано от 3:2 до 2;1. Содержание сульфата меди должно обеспечить насыщение раствора с выделением свободных кристаллов СцБО 5 Н 0 (200-250 г/л). Транспортировка и хра- . нение электрода возможны при температурах вплоть до -50 С, так как при охлаждении и даже замерзании электролита указанного состава не происходит увеличения его объема в отличие от водного раствора, и корпус электрода не разрушается. Это позволяет использовать, транспортировать и хранить электрод сравнения при температурах вплоть до -50 С. Температурныйокоэффициент предлагаемого электрода сравнения (то есть измерение значения равновесного потенциала с изменением температуры), как установлено, в интервале от -50 до +20 С, равен 0,4 мВ/град в отличие от 0,9 мВ/град в случае водного электролита. В связи с этим значение потенциала медносульфатного электрода сравнения в предлагаемом электролите оказывается более стабильным при изменении температуры.В предлагаемом устройстве используют гомогенную ионообменную мембрану толщиной 30-60 мкм, полученную радиационно-химическим методом,то есть облучением двуосно-орентированной полипропиленовой пленки и последующей ее привитой сополимеризацией с акриловой или метакриловой кислотой, Содержание привитого сополимера 100- 1702. Гетерогенные мембраны не могут быть использованы, так как они обладают высоким электрическим сопротивлением, поскольку имеют толщину 200- 500 мкм, обладают недостаточной ионной проницаемостью и при этом мало эластичны, Предлагаемая мембрана на. основе двуосно-ориентированного полипропилена превосходит все известные мембраны по своей прочности на разрыв (5-6 кг/см ), эластичности, отличает 2ся низким электросопротивлением.Уменьшение доли привитой акриловой (мета криловой) кислоты (менее 1007) приводит к увеличению электросопротивления и, как следствие, к уменьшению точности измерения потенциалов. Увеличение содержания привитой кислоты (более 170 ) приводит к резкому увеличению набухания, соответственно увеличивается проникновение грунтовых вод, уменьшается прочность, возможны разрывы и выход электрода из строя.Разность потенциалов между предлагаемым электродом сравнения и насыщенным хлоридсеребряным электродом 20 сравнения составляет +120 +10 мВ,П р и м е р 1. Собирают электрод. Для этого медный стержень помещают в корпус. Укрепляют на дно корпуса мембрану. Внутрь корпуса заливают 25 электролит состава 750 мл/л воды и 450 мп/л этиленгликоля, в котором растворяют сульфат меди из расчета 250 г/л для получения насыщенного раствора со свободными кристаллами СиЯ 04 5 НО.Используют гомогенную мембрану толщиной 30 мкм на основе двуосноориентированной полипропиленовой пленки с 907. привитой метакриловой кислоты. Ее прочность на разрыв35 6 кг/см . Электрическое сопротивле-.гние, измеренное относительно 407. раствора КОН, равно 20 отн.ед. Для получения такой мембраны долипропиленовую пленку облучают дозой 2 Мрад. У мембраны сохраняются все свойства исходной полипропиленовой пленки: химическая стойкость, прочность. Однако процентное содержание привитой метакриловой кислоты, ее электросопротивление высокое и, соответственно, точность измерений низкая. Значение потенциала предлагаемого медносульфатного электрода сравнения относительно насыщенного хлоридсеребряного электрода сравнения измеряют после того, как оба электрода установлены и заглублены на 5 мм в песок 107 влажности, смоченный водопроводной водой, Значение потенциала ЗОФ 10 мВ, то есть превышает допустимое отклонение при измерении потенциала подземного металлического сооружения. П р и м е р 2 Собирают электрод, как в примере 1. Используют гомогенную мембрану, содержание привитой метакриловой кислоты 1507. Полипропиленовую пленку облучают дозой 4 Мрад. Прочность мембраны на разрыв 5 кг/см ,2 электросопротивление равно 6 отн.ед. при толщине 45 мкм. Потенциал насыщенного хлоридсеребряного электрода 12010 мВ, что соответствует требуемой точности измерения потенциала подземного металлического сооружения.П р и м е р. 3. Собирают электрод, как в примере 1. Помещают мембрану с содержанием привитой метакриловой кислоты 1907 Доза облучения для получения такой мембраны 6 Мрад. Проч 2 ность на разрыв падает до 2 кг/см При толщине 60 мкм электросопротивление низкое - 3 отн.ед. Однако мембрана обладает высокой степенью набухания (2007); в результате чего она не предохраняет электрод от вытекания электролита и попадания внутрь корпуса грунтовых вод. Кроме того, мембрана может разрываться в местах ее закрепления. Аналогичное явление наблюдается при использовании мембраны на основе полиэтилена. Такая мембрана использована быть не может. Таким образом, только мембраны, изготовлен" ные на основе двуосно-ориентированного полипропилена после радиационной привитой сополимеризации его со 100- 1707 метакриловой или акриловой кислоты, обладают необходимой механической прочностью, низким электро- сопротивлением, обеспечивают длительную работу электродов сравнения и точность измерения потенциалов.С целью проверки герметичности электрода в зоне расположения ионообменной мембраны в корпусе электрода и стабильности потенциала электрода во времени проводят испытания 10 электродов.При изготовлении электролита количественное соотношение компонентов следующее: 750 мп/л воды, 450 мп/л этиленгликоля, 250 г/л сульфата меди. Между электролитом и пористой диафрагмой электрода помещают ионообменную мембрану, в которой содержание привитой метакриловой кислоты 1507, Полипропиленовую пленку облучают дозой 4 Мрад,. толщина пленки 45 мкм.Герметичность электрода и стабильность потенциала электрода контроли1601199 ния потенциалов), а также после указанных охлаждений периодически 1 разв месяц в течение всего периода испытаний. Полученные при проведенииизмерений значения потенциалов всехэлектродов в пределах +120 Ф 10 мВотносительно хлоридсеребряного электрода. Отклонения от указанных значений разности равновесных потенциалов не выходят за допустимые пределыошибки измерений потенциалов подземных металлических сооружений при использовании насыщенных медносульфатных электродов сравнения. Формула из обр ет ения 35 ехРед 11 оданич КорреО Редактор Н.Гунько Заказ 3250 . Тираж 829 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Иосква, Ж, Раушская наб д, 4/5 Производственно-издательский комбинат "1 атент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101 р ют после тридцати циклов изменений т мпературы от +25+2 С до -48+2 С нао о с ми электродах (1-7) и на трех э ектродах (8-10), находившихся воп мещении при 25+2 С. Охлаждение э ектродов проводят в холодильной каере. Общая продолжительность одного 4:, из них охлаждение в камереч. Кроме того, в течение зимних пеиодов указанные электроды хранят не помещения на открытом воздухе ри температуре, достигавшей -36 С.Испытания электродов на влагопрожицаемость мембраны проводят (после циклических охлаждений электродовморозильной камере) в два этапа:- при контакте пористой диафрагмыфильтровальной бумагой и 11 - при огружении корпуса электрода в дисиллированную воду в стеклянной кювее на глубину 10 мм. На первом этапе лительностью 6 мес ведут визуальные наблюдения с целью обнаружения утечки электролита через мембрану, При нали чии утечки участки поверхности пористой диафрагмы и фильтровальной бумаги должны приобрести голубую окраску. На втором этапе испытаний утечка электролита могла быть обнаружена по окраске электролита в зоне расположения пористой диафрагмы.В процессе испытаний общей продолжительностъю 1,5 года утечки электролита через мембрану ни на одном из электродов не было обнаружено. При визуалЬном обследовании мембраны после извлечения их из электродов по окончании испытаний не обнаружено каких либо повреждений.Измерение потенциалов медносуль 40 фатных электродов длительного действия проводят периодически по отношению к образцовому хлоридсеребряному электроду сравнения. Электроды поме 45 щают в пластмассовые кюветы, заполненные песком, смоченным водопроводной водой до 10-127 влажности (по массе). Измерения проводят до начала циклических охлаждений электродов в морозильной камере (исходные значеСоставитель Л.Г 1. Электрод сравнения длительногодействия, содержащий токонепроводящий корпус с пористым дном, заполненный электролитом, расположенный вкорпусе медный стержень и смонтированный на корпусе датчик потенциала,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения срока службы электродов и точности измерений потенциалов подземных металлических сооружений за счет повышения стабильностипотенциала электрода сравнения, обеспечения транспортабельности и сохранности электродов при отрицательоных температурах до -50 С, а такжеисключения загустителя, он снабженионообменной мембраной, смонтированной на пористом дне корпуса, а электролит содержит насыщенный растворсульфата меди в смеси воды и этиленгликоля в соотношении 3:2-2:1,2. Электрод по п.1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения стабильности потенциала путемпредотвращения утечки электролита вгрунт и проникновения грунтовых водв корпус с электролитом, используется ионообменная мембрана, полученная радиационной привитой сополимеризацией акриловой или метакриловойкислоты в количестве 100-1707, на двуосно-ориентированную полипропиленовую пленку.Руднева