Поляризаційні методи визначення швидкості корозії металів та їх метрологічна оцінка - Автореферат

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УКРАЇНИРобота виконана в Національному технічному університеті України "Київський політехнічний інститут" Міністерства освіти і науки України на кафедрі технології електрохімічних виробництв Герасименко Юрій Степанович Національний технічний університет України “КПІ”, кафедра технології електрохімічних виробництв, завідувач сектором Патона НАН України, завідувач лабораторії корозії доктор хімічних наук, професор Кублановський Валерій Семенович Інститут загальної та неорганічної хімії ім. Захист дисертації відбудеться "01 "лютого 2006 р. о 15 00 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.002.13 при Національному технічному університеті України "Київський політехнічний інститут" за адресою: 03056, Київ-56, пр. З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національного технічного університету України "Київський політехнічний інститут".Для подолання цієї недосконалості метода лінійної поляризації були запропоновані так звані методи нелінійної поляризації, які за допомогою різних математичних прийомів (аналітичних або ітераційних) дозволяють безпосередньо отримувати значення кінетичних параметрів корозії (КПК). Робота виконувалась в Національному технічному університеті України „КПІ” на кафедрі технології електрохімічних виробництв за програмою ДКНТ СРСР 0.73.01.05.04 НЗ: „Разработать новые методологические рекомендации по использованию электрохимических методов для коррозионных исследований, испытаний и контроля коррозионного состояния промышленного оборудования” (1986 - 1990 рр) №ДР 01860109835 (д/б № 2077) та за науковими програмами Міністерства освіти і науки України напрямку „Екологічно чиста енергетика та ресурсозберігаючі технології”: „Розробка методик перевірки вимірювачів швидкості електрохімічної корозії металів” (1991 - 1993 рр) (д/б № 2235); „Використання методу поляризаційного опору та приладів на його основі в технології отримання та експлуатації металевих покриттів” (1996 - 1997 рр) № ДР 0196U006873 (д/б № 2104); „Вплив поверхнево-активних речовин на пасивацію металів в умовах їх корозії та електроосадження” (2000 - 2002 рр) № ДР 0100U000617 (д/б № 2398); „Теорія, способи пасивації та методи дослідження пасивного стану металів” (2003 - 2005) № ДР 0103U00153 (д/б № 2651). розробити теоретичні основи визначення швидкості корозії та коефіцієнтів Тафеля методом нелінійної подвійної поляризації (НПП) в умовах корозії з дифузійним контролем і пасивацією, вивести аналітичні формули розрахунку КПК для двохелектродної схеми вимірювань; · Вперше розроблено теоретичні основи метода нелінійної подвійної поляризації для визначення струму корозії і коефіцієнтів Тафеля в умовах дифузійного контролю та пасивації, який відрізняється від відомих тим, що дозволяє отримати аналітичні формули розрахунку струму корозії та коефіцієнта Тафеля на основі вимірів поляризаційних струмів двохелектродної комірки. Виведені формули мінімальної та максимальної методологічних відносних похибок вимірювання ШК методом НПП і проведено аналіз похибок метода в залежності від діапазону вимірювання.Тому для достовірного визначення швидкості корозії з використанням метода Rp необхідні конкретні рекомендації відносно коефіцієнтів К у кожному окремому випадку, зважаючи на розосередження і недостатність довідкових даних, відсутність їх систематизації, особливо при наявності інгібіторів. Коефіцієнт К визначали „напівелектрохімічним” методом як добуток струму корозії, визначеного гравіметричним методом, і середньо-інтегрального значення Rp. Метод НПП дозволяє визначати корозійні параметри з аналітичної залежності по двох значеннях поляризаційних струмів, які відповідають поляризації між електродами ?U і 2?U для двохелектродної схеми вимірювань. Проведено теоретичне обґрунтування метода НПП, базовими рівняннями для якого є рівняння, що обумовлюють взаємозвязок між зовнішнім поляризаційним струмом І, поляризацією ?E = E - Ecor та струмом корозії Icor у випадку дифузійного контролю катодної реакції: (1) і пасиваційного контролю анодної реакції: . З системи рівнянь для ?U1 та ? U2 з двома невідомими отримуємо аналітичні рішення для струму корозії Icor і коефіцієнта Тафеля ba: , (3) , (4) де I1 - струм, що відповідає першій поляризації ?U1, I2 - струм другої поляризації ? U2 = 2?U1.Для окремих інгібіторів кислотного травлення (КПІ-3, КПІ-9, Катапін К, ХОСП-10) ця закономірність для маловуглецевої сталі має лінійний характер в залежності від концентрації інгібітору та концентрації кислоти, що пояснюється зміною ??-iотенціалу. Залежність коефіцієнта К від температури в інтервалі 25 0С - 100 0С для маловуглецевої сталі в сірчаній кислоті в області концентрацій 0,01н - 2,0н має мінімум при t ? 50 0С, що, можливо, повязане з екстремальною температурною точкою ізоморфного перетворення заліза. Для забезпечення належної точності визначення швидкості корозії методом лінійної поляризації необхідно використовувати знайдені закономірності коефіцієнта К для досліджених систем.

Основний зміст роботи