3. Аппаратура, методика и порядок проведения работы

Коррозионный элемент составляют из двух различных металлов (железо, легированные стали, медь, цинк, алюминий и др.). Измеряют рабочую поверхность образца. Зачищают ее тонкой наждачной бумагой, затем обезжиривают электрод фильтровальной бумагой, смоченной органическим растворителем, и помещают в одно из колен U-образного сосуда.

В другое колено сосуда помещают так же обработанный второй образец из другого металла, и наливают в U-образный сосуд исследуемый электролит (растворы NaCl, Na₂SO₄, KCl, K₂SO₄ и др. различных концентраций).

Собирают установку, схема которой приведена на рис. 12. Рубильник 9 должен быть разомкнут, а магазин сопротивлений 10 выключен (сопротивление системы мало). Правильность сборки установки должен проверить преподаватель.

Рис. 12. Схема установки для изучения контактной коррозии металлов: 1 – U-образный сосуд; 2 – исследуемые образцы; 3 – электролитические ключи с исследуемым раствором; 4 – электролитические ключи с насыщенным раствором KCl; 5 – промежуточные стаканы с исследуемым раствором; 6 – насыщенные хлорсеребряные электроды сравнения; 7 – переключатели; 8 – потенциометр; 9 – рубильник; 10 – магазин сопротивлений; 11 – микроамперметр с шунтирующим магазином сопротивлений

Замыкают рубильник 9 и измеряют потенциометром потенциалы электродов, определяют их полярность и записывают показания потенциометра и микроамперметра. Затем увеличивая сопротивление магазина 10, последовательно уменьшают величину тока примерно на 20 мкА и измеряют потенциалы анода и катода при каждом значении тока. Минимальное значение тока, при котором измеряют потенциалы анода и катода, получают при полностью введенном сопротивлении магазина 10. Затем выключают рубильник 9 и снова измеряют потенциалы электродов. Все измерения производят после трехминутной выдержки при каждом значении тока. После окончания измерений отключают и извлекают из сосуда электроды и выливают электролит из сосуда. Электроды промывают водой и сушат фильтровальной бумагой. Сосуд ополаскивают водой.

4. Обработка результатов экспериментов

Результаты измерений записывают в табл. 12.

Таблица 12

Катод:

материал __________________________

термообработка ____________________

линейные размеры __________________ см

площадь поверхности _______________ см²

Анод:

материал __________________________

термообработка ____________________

линейные размеры __________________ см

площадь поверхности _______________ см²

Электролит ___________________

Температура электролита __________

Сопротивление микроамперметра _____________ Ом

Величина тока I, мкА	Потенциалы по х.с.э., В		Потенциалы по н.в.э., В		Примечание
	катода	анода	катода	анода

Потенциал электрода по отношению к стандартному водородному электроду рассчитывают по формуле:

Е = Е_изм + Е_{хлорсер} . (68)

На основании полученных опытных данных строят коррозионную диаграмму: E_a = f(I) и Е_к = f(I). Используя коррозионную диаграмму, рассчитывают для наибольшего значения достигнутого тока:

а) степень анодного, катодного и омического контроля;

б) показатель изменения массы (весовой показатель коррозии) анода.

Степень контроля рассчитывают по формулам 41, 42

Показатель изменения массы K_m^- рассчитывают по формуле:

(69)

где I – коррозионный ток, А; 26,8 – количество электричества, необходимое для растворения 1 г-экв металла, А·ч; А – атомная масса металла; n – валентность иона металла, переходящего в раствор; S – поверхность анода, м².