EA008848B1 - Method for measuring potential of the uncharged surface of a solid metal electrode and device for carrying out said method, method and device for electrochemical protection of structural metals against corrosion - Google Patents

Method for measuring potential of the uncharged surface of a solid metal electrode and device for carrying out said method, method and device for electrochemical protection of structural metals against corrosion Download PDF

Info

Publication number
EA008848B1
EA008848B1 EA200501635A EA200501635A EA008848B1 EA 008848 B1 EA008848 B1 EA 008848B1 EA 200501635 A EA200501635 A EA 200501635A EA 200501635 A EA200501635 A EA 200501635A EA 008848 B1 EA008848 B1 EA 008848B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
potential
electrode
current
uncharged
metal
Prior art date
Application number
EA200501635A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
EA200501635A1 (en
Inventor
Вильгельм Прохорович Косов
Original Assignee
Вильгельм Прохорович Косов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from MDA20030023A external-priority patent/MD2506G2/en
Priority claimed from MDA20030100A external-priority patent/MD2503G2/en
Application filed by Вильгельм Прохорович Косов filed Critical Вильгельм Прохорович Косов
Publication of EA200501635A1 publication Critical patent/EA200501635A1/en
Publication of EA008848B1 publication Critical patent/EA008848B1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23FNON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F13/00Inhibiting corrosion of metals by anodic or cathodic protection
    • C23F13/02Inhibiting corrosion of metals by anodic or cathodic protection cathodic; Selection of conditions, parameters or procedures for cathodic protection, e.g. of electrical conditions
    • C23F13/04Controlling or regulating desired parameters

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)
  • Nitrogen And Oxygen Or Sulfur-Condensed Heterocyclic Ring Systems (AREA)

Abstract

The invention relates to metal electrochemical protection against corrosion, method for measuring the potential of an uncharged metal surface φε=0 and to a protection method based on the setting up a protection potential equal to φε=0. The inventive device (fig. 5) for carrying out said method comprises a unit for measuring φε=0 in which a voltage is supplied from an alternating-current source (13) to an auxiliary electrode (3) and to an alternating current bridge which forms a direct and back voltage pulses supplied to a studied electrode (4). The φε=0 value is measured with the aid of an electronic oscillograph (9). The protection is carried out by supplying a protection voltage from an alternating current source (17). The protection potential value φε=0 is set up with the aid of a resistor (16) or a current controller (18). The high accuracy measurement and the use of φε=0 increase the efficiency of metal protection.

Description

Изобретение относится к способам и устройствам определения потенциала незаряженной поверхности и способам и устройствам, использующим этот метод для защиты конструкционных металлов от коррозии.The invention relates to methods and devices for determining the potential of an uncharged surface and methods and devices using this method to protect structural metals from corrosion.

Известен метод измерения потенциала незаряженной поверхности, основанный на допущении, что изменение двойного ионного слоя системы электрод-раствор приводит к обращению электрофоретического эффекта при установлении нулевого заряда поверхности электрода [1], что было подтверждено отклонением платиновой проволоки в разбавленной кислоте под действием электрического поля. Обращение отклонения было уподоблено движению частиц при электрофорезе, а величина потенциала, относительно которого происходило обращение движения проволоки, обуславливалась отсутствием двойного ионного слоя в системе электрод-раствор и была принята за потенциал нулевого заряда для химически чистого раствора или потенциал незаряженной поверхности для неочищенного раствора и металла.A known method for measuring the potential of an uncharged surface is based on the assumption that changing the double-ion layer of an electrode-solution system leads to the reversal of the electrophoretic effect when a zero surface of the electrode surface is established [1], which was confirmed by the deviation of the platinum wire in a dilute acid under the action of an electric field. Reversal of the deviation was likened to the movement of particles during electrophoresis, and the magnitude of the potential, relative to which the movement of the wire was reversed, was due to the absence of a double ionic layer in the electrode-solution system and was taken as the potential of zero charge for a chemically pure solution or the potential of an uncharged surface for the raw solution .

Однако этот метод недостаточно точен, при этом величина потенциала зависит от принятого метода измерения [1, с. 113, табл. 4].However, this method is not accurate enough, while the magnitude of the potential depends on the adopted measurement method [1, p. 113, tab. four].

Задачей, которую решает заявляемый метод определения потенциала незаряженной поверхности твердого металлического электрода, является повышение точности определения потенциала.The task, which solves the claimed method of determining the potential of an uncharged surface of a solid metal electrode, is to improve the accuracy of determining the potential.

Поставленная задача решается следующей последовательностью операций: измеряют величину стационарного потенциала в системе электрод-раствор, электрод, помещенный в раствор, поляризуют электрическим током прямого и обратного направления, определяют момент установления потенциала незаряженной поверхности. При этом согласно изобретению поляризацию электрода осуществляют периодическим током с обратным импульсом и во время протекания как прямого, так и обратного импульсов разрывают внешнюю поляризующую цепь электрического тока. После разрыва поляризующей цепи с помощью осциллографа фиксируют кривые спада во времени потенциалов системы электрод-раствор. Сопоставляют кривые спада потенциалов из положительной и отрицательной областей путем совмещения моментов разрыва цепи при следовании прямого и обратного импульсов. Определяют точку слияния кривых спада и потенциал, соответствующий этой точке, принимают равным потенциалу незаряженной поверхности металлического электрода.The task is solved by the following sequence of operations: measure the magnitude of the stationary potential in the electrode-solution system, the electrode placed in the solution, polarize with electric current of the forward and reverse direction, determine the moment of establishing the potential of the uncharged surface. In this case, according to the invention, the polarization of the electrode is carried out by a periodic current with a reverse pulse, and during the flow of both forward and reverse pulses, the external polarizing circuit of the electric current is broken. After the polarizing circuit breaks, an oscilloscope records the decay curves in time of the potentials of the electrode-solution system. Comparison of the decay curves of the potentials from the positive and negative regions by combining the moments of breaking the chain when following the forward and reverse pulses. The merging point of the decay curves is determined, and the potential corresponding to this point is assumed to be equal to the potential of the uncharged surface of the metal electrode.

Благодаря тому, что при разрыве поляризующей цепи в период следования как прямого, так и обратного тока кривые спада во времени потенциалов обесточенной системы электрод-раствор фиксируют с помощью осциллографа с высокой степенью точности, и потенциал незаряженной поверхности определяют с высокой степенью точности. Сопоставление этих кривых, совмещенных по моменту разрыва цепи прямого и обратного тока, позволяет также с высокой степенью достоверности и точности определить точку слияния этих кривых, которая и является точкой, соответствующей потенциалу незаряженной поверхности.Due to the fact that when a polarizing circuit is broken during the period of both direct and reverse current, the time-decay curves of the potentials of a de-energized system are electrode-solution fixed with an oscilloscope with a high degree of accuracy, and the potential of an uncharged surface is determined with a high degree of accuracy. Comparison of these curves, which are combined at the moment of breaking the forward and reverse currents, also makes it possible to determine with a high degree of reliability and accuracy the point of fusion of these curves, which is the point corresponding to the potential of an uncharged surface.

Применение периодического тока с обратным импульсом способствует циклическому активированию поверхности электрода и повышению воспроизводимости результатов измерений.The use of a periodic current with a reverse pulse contributes to the cyclic activation of the electrode surface and increase the reproducibility of measurement results.

Известно устройство для определения потенциала незаряженной поверхности [2, с. 13, фиг. 7], содержащее потенциометры постоянного тока, потенциостат, усилитель, исследуемый электрод, электрод сравнения и индикатор потенциала поверхности электрода, в качестве которого используют платиновую проволоку [3, с. 275: 1, с. 114]. Известное устройство обладает значительной инерционностью и позволяет получить только косвенную характеристику установления потенциала нулевого заряда по моменту изменения направления движения проволоки.A device for determining the potential of an uncharged surface is known [2, p. 13, FIG. 7], which contains DC potentiometers, a potentiostat, an amplifier, a test electrode, a reference electrode, and an indicator of the potential of the electrode surface, which uses platinum wire [3, p. 275: 1, p. 114]. The known device has significant inertia and allows you to get only an indirect characteristic of establishing the potential of zero charge at the time of changing the direction of movement of the wire.

Этим объясняется низкая точность определения потенциала незаряженной поверхности в реальных условиях.This explains the low accuracy of determining the potential of an uncharged surface in real conditions.

Задачей, которую решает устройство для измерения потенциала незаряженной поверхности, реализующее заявляемый метод определения потенциала незаряженной поверхности, является повышение точности определения величины потенциала незаряженной поверхности.The task that the device for measuring the potential of an uncharged surface solves, which implements the claimed method for determining the potential of an uncharged surface, is to improve the accuracy of determining the potential of the uncharged surface.

Поставленная задача достигается тем, что устройство для реализации метода определения потенциала незаряженной поверхности твердого металлического электрода, помимо ванны с электропроводящей средой и размещенными в ней исследуемым и вспомогательным электродами, источника электрического тока, резистора, приборов для измерения потенциала и тока, электрода сравнения потенциалов с токопроводящим мостиком, дополнительно снабжено тиратронным прерывателем. При этом вспомогательный электрод через резистор соединен с источником тока, параллельно резистору подключен прибор для измерения тока, исследуемый электрод соединен непосредственно с осциллографом и через тиратронный прерыватель с источником тока, а через токопроводящий мостик с электродом сравнения, который, в свою очередь, соединен с электронным осциллографом. В качестве источника тока в предлагаемом устройстве используют устройство для получения периодического тока с обратным импульсом, а в качестве прибора для измерения потенциала применяют электронный осциллограф.The task is achieved by the device for implementing the method for determining the potential of an uncharged surface of a solid metal electrode, in addition to a bath with an electrically conductive medium and test and auxiliary electrodes placed in it, an electric current source, a resistor, instruments for measuring potential and current, and a potential comparison electrode with conductive the bridge is additionally equipped with a thyratron interrupter. In this case, the auxiliary electrode is connected to a current source through a resistor, a current measurement device is connected in parallel to the resistor, the electrode under study is connected directly to an oscilloscope and through a thyratron interrupter to a current source, and through a conductive bridge to a reference electrode oscilloscope. As a current source in the proposed device, a device is used to obtain a periodic current with a reverse pulse, and an electron oscilloscope is used as a device for measuring the potential.

Использование в предлагаемом устройстве устройства для получения периодического тока с обратным импульсом позволяет пропускать через исследуемый электрод переменный ток, как в прямом, так и в обратном направлениях. Тиратронный прерыватель позволяет осуществлять разрыв поляризующей цепи. А подключение электронного осциллографа к исследуемому электроду и электроду сравнения позволяет с высокой степенью точности фиксировать после разрыва цепи кривые спада во времени потенThe use of the device in the proposed device for producing a periodic current with a reverse pulse allows an alternating current to be passed through the electrode under study, both in the forward and in the reverse directions. A thyratron breaker allows the breaking of a polarizing circuit. And the connection of the electronic oscilloscope to the studied electrode and the reference electrode allows, with a high degree of accuracy, to fix after a break in the chain the decay curves in time of the potential

- 1 008848 циалов системы электрод-раствор и позволяет с высокой степенью достоверности и точности определить точку слияния этих кривых, которая и является точкой, соответствующей потенциалу незаряженной поверхности электрода.- 1 008848 electrodes of the system electrode-solution and allows with a high degree of reliability and accuracy to determine the point of confluence of these curves, which is the point corresponding to the potential of an uncharged electrode surface.

Заявляемый метод определения потенциала незаряженной поверхности твердого металлического электрода реализуется с помощью заявляемого устройства для определения потенциала незаряженной поверхности.The inventive method for determining the potential of an uncharged surface of a solid metal electrode is implemented using the inventive device for determining the potential of an uncharged surface.

На фиг. 1 представлена схема устройства для определения потенциала незаряженной поверхности. На фиг. 2 и 3 приведены осциллограммы, на которых зафиксированы кривые спада во времени потенциалов системы электрод-раствор при положительном и отрицательном периодах, соответственно. На фиг. 4 представлены совмещенные по моменту разрыва внешней цепи кривые спада потенциалов. На фиг. 5 представлена схема устройства для реализации способа электрохимической защиты конструкционных металлов от коррозии.FIG. 1 shows a diagram of a device for determining the potential of an uncharged surface. FIG. Figures 2 and 3 show oscillograms on which the curves of the decline in time of the potentials of the electrode-solution system with positive and negative periods, respectively, are recorded. FIG. 4 shows the potential decay curves combined by the moment of breaking the external circuit. FIG. 5 shows a diagram of a device for implementing the method of electrochemical protection of structural metals from corrosion.

Устройство для определения потенциала незаряженной поверхности, представленное на фиг. 1, состоит из ванны 1 с электропроводящей средой 2 и размещенными в ней вспомогательным 3 и исследуемым 4 электродами, электрода сравнения 5, расположенного в ячейке 6 с токопроводящим раствором 7 и через токопроводящий мостик 8 соединенного с исследуемым электродом 4, электронного осциллографа 9 для измерения потенциала на исследуемом электроде 4, электронного осциллографа 10, подключенного параллельно эталонному резистору 11 для измерения тока, подаваемого на вспомогательный электрод 3 через выключатель 12 от источника тока 13, соединенного, в свою очередь, через тиратронный прерыватель 14 с испытуемым электродом 4.The device for determining the potential of an uncharged surface, shown in FIG. 1, consists of a bath 1 with an electrically conductive medium 2 and an auxiliary 3 placed therein and 4 electrodes under study, a reference electrode 5 located in cell 6 with a conductive solution 7 and through an electrically conductive bridge 8 connected to the electrode under study 4, an electronic oscilloscope 9 for measuring the potential on the investigated electrode 4, an electronic oscilloscope 10 connected in parallel to the reference resistor 11 for measuring the current supplied to the auxiliary electrode 3 through the switch 12 from the current source 13 connected to howl turn, through the thyratron interrupter 14 with a test electrode 4.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

При замыкании выключателя 12 через замкнутый контакт тиратронного прерывателя 14 на вспомогательный электрод 3 и испытуемый электрод 4 от источника тока 13 подают периодический ток с обратным импульсом. Через испытуемый раствор 2 протекает ток, форму и величину которого регистрирует осциллограф 10. Электронный осциллограф 9 в это время регистрирует падение напряжения между исследуемым электродом 4 и испытуемым раствором 2. Тиратронным прерывателем 14 разрывают электрическую цепь поляризации испытуемого электрода от источника тока 13. С этого момента на экране осциллографа 9 отражается кривая спада потенциала на границе раздела электрод 4-раствор 2. С помощью фотосъемки (на фиг. не указано) фиксируют кривые спада потенциала при отключении поляризующего тока во время прохождения прямого (кривая а на фиг. 2) и обратного импульсов (кривая Ь на фиг. 3). Совмещают точки разрыва цепи (фиг. 4) при прямом (точка а) и обратном (точка й) импульсах и отмечают точку с встречи кривых аЬс и йес спада потенциалов. На оси потенциалов считывают значение потенциала, соответствующее этой точке. Это значение и принимается равным потенциалу незаряженной поверхности электрода (φε=0).When closing the switch 12 through a closed contact of the thyratron interrupter 14 to the auxiliary electrode 3 and the test electrode 4 from the current source 13 serves a periodic current with a reverse pulse. Through the test solution 2, a current flows, the shape and magnitude of which is recorded by the oscilloscope 10. The electronic oscilloscope 9 at this time registers the voltage drop between the test electrode 4 and the test solution 2. The thyratron interrupter 14 breaks the polarization circuit of the test electrode from the current source 13. From this point on The oscilloscope screen 9 reflects the potential drop curve at the interface of the 4-solution electrode 2. With the help of photography (not shown in Fig.), the potential drop curves are recorded when disconnected by yarizuyuschego current while passing direct (curve a in FIG. 2) and reverse pulses (curve L in FIG. 3). Combine the break points of the circuit (Fig. 4) at the direct (point a) and reverse (point d) pulses and mark the point from the meeting of the curves abc and the potential drop. On the potential axis read the potential value corresponding to this point. This value is assumed to be equal to the potential of an uncharged electrode surface (φ ε = 0).

Пример конкретного выполнения способаAn example of a specific implementation method

В качестве исследуемого электрода брали железный, платиновый и серебряный электроды. Электроды помещали в однонормальный раствор серной кислоты («ХЧ») при температуре 298 К, в котором находился титановый электрод в качестве вспомогательного электрода. Исследуемый электрод подвергался воздействию поляризующего тока при амплитудной плотности тока прямого и обратного импульсов 500 А/м2 в течение 40-45 с. Кривые спада потенциала поверхности электрод-раствор фиксировали с помощью электронного осциллографа С1-19Б с длительным послесвечением.Iron, platinum and silver electrodes were taken as the electrode under study. The electrodes were placed in a single-normal solution of sulfuric acid (“HCH”) at a temperature of 298 K, in which there was a titanium electrode as an auxiliary electrode. The electrode under study was exposed to a polarizing current with an amplitude current density of direct and reverse pulses of 500 A / m 2 for 40-45 s. The decay curves of the potential of the surface of the electrode-solution were fixed using a C1-19B electron oscilloscope with a long afterglow.

Результаты измерений, проведенных с использованием предлагаемых способа и устройства, приведены в табл. 1.The results of measurements carried out using the proposed method and device are given in table. one.

Таблица 1Table 1

Исследуемый электрод Investigated electrode Потенциал незаряженной поверхности, определенный заявляемым методом Potential uncharged surface, defined by the claimed method Потенциал незаряженной поверхности, определенный другими методами Uncharged surface potential determined by other methods Потенциал незаряженной поверхности, рассчитанный по Антропову Л.И. Potential uncharged surface, calculated by Antropov LI Железо Iron -0,385...-0,386 -0.385 ...- 0.386 -0,37 -0.37 -0,4 -0,4 Платина Platinum +0,309...+0,311 +0.309 ... + 0.311 +0,28 +0.28 +0,2 +0.2 Серебро Silver -0694...-0,696 -0694 ...- 0,696 -0,70, -0,80 -0.70, -0.80 -0,4 -0,4

Таким образом, результаты испытаний подтверждают достижение поставленной задачи - повышение точности определения потенциала незаряженной поверхности твердого металлического электрода.Thus, the test results confirm the achievement of the task - improving the accuracy of determining the potential of an uncharged surface of a solid metal electrode.

Известен способ электрохимической защиты конструкционных металлов, основанный на изменении направления протекания тока в системе металл/агрессивная среда в результате наложения внешнегоThe known method of electrochemical protection of structural metals, based on the change in the direction of current flow in the metal / aggressive environment as a result of the imposition of external

- 2 008848 тока, возникающего при создании гальванического элемента вследствие присоединения к защищаемому металлу другого металла (протектора), имеющего более отрицательное значение потенциала относительно стационарного потенциала защищаемого металла; при этом способе защиты от коррозии менее благородный металл (цинк, магний, алюминий и их сплавы) выполняет роль анода и должен растворяться со скоростью, достаточной для создания в цепи обратного электрического тока необходимой силы [3, с. 537].- 2,008848 currents arising from the creation of a galvanic cell due to the attachment to the protected metal of another metal (protector), having a more negative potential value relative to the stationary potential of the protected metal with this method of corrosion protection, a less noble metal (zinc, magnesium, aluminum and their alloys) acts as an anode and must dissolve at a rate sufficient to create the necessary electric current in the reverse electric circuit [3, p. 537].

При использовании этого способа защиты от коррозии не учитывается химический состав конструкционного металла, его термообработка, свойства агрессивной среды, так как при назначении режимов пользуются диаграммами потенциал-показатель активности водородных ионов и уравнениями электродных реакций, определяют теоретические значения защитных потенциалов (φ'ζ) как для природных сред, так и для электролитов с различной активностью ионов, участвующих в окислительно-восстановительном процессе [4, с. 42]. Защитный потенциал при этом является нерегулируемой постоянной величиной, не изменяющейся при изменении состава и свойств агрессивной среды при имеющем место изменении условий корродирования металлоконструкций, поэтому фактический защитный потенциал (φρ ζ) значительно отличается от теоретически вычисленных значений и данный способ защиты из-за указанных недостатков является низкоэффективным, к тому же не всегда удается подобрать химический состав и размеры протектора такими, чтобы сила обратного тока превышала силу тока коррозии объекта на расчетную величину.When using this method of protection against corrosion, the chemical composition of the structural metal, its heat treatment, the properties of an aggressive environment are not taken into account, since when assigning the modes, the potential-rate indicator of hydrogen ion activity and the equations of electrode reactions are used, the theoretical values of the protective potentials (φ ' ζ ) are determined for natural environments, and for electrolytes with different activity of ions involved in the redox process [4, p. 42]. In this case, the protective potential is an unregulated constant value that does not change when the composition and properties of the corrosive environment change with the changing conditions of metal corrosion, therefore the actual protective potential (φ ρ ζ ) differs significantly from the theoretically calculated values and this method of protection due to the indicated disadvantages is inefficient, moreover, it is not always possible to choose the chemical composition and size of the tread such that the reverse current exceeds the current strength of corrosion The object to the calculated value.

Известен наиболее близкий по технической сущности способ защиты от коррозии, при котором измеряют стационарный потенциал металла в агрессивной среде, от внешнего источника тока на металл подают защитный потенциал и его величину поддерживают в установленном интервале [4, с. 40-43, 54; 69].Known is the closest to the technical essence of the method of protection against corrosion, in which the stationary potential of the metal in an aggressive environment is measured, the protective potential is supplied to the metal from an external current source and its value is maintained in a fixed interval [4, p. 40-43, 54; 69].

Данный способ основан на оценке термодинамической возможности проявления электрохимической защиты металла, устанавливаемой в результате анализа диаграммы потенциал-показатель активности водородных ионов среды (φ-ρΗ) при допущении того, что каждой величине рН среды теоретически полученное значение потенциала защиты металла (φί ζ) соответствует потенциалу границы, отделяющей область устойчивости от области коррозии [4, с.41], однако, потенциал электрода под током не равен равновесному потенциалу и его нельзя вычислить термодинамическим способом [3, с. 296].This method is based on evaluation of the thermodynamic possibility of existence of electrochemical protection of metal installed in the analysis of the potential diagram-showing the activity of hydrogen ions of the medium (φ -ρΗ) on the assumption that each pH value theoretically obtained value metal protection potential (φ ί ζ) corresponds the potential of the boundary separating the stability region from the corrosion region [4, p.41], however, the potential of the electrode under current is not equal to the equilibrium potential and cannot be calculated thermodynamically m way [3, p. 296].

В связи с отсутствием надежных способов практической оценки системы определяют теоретическое значение защитного потенциала (φί ζ) для природной среды и для электролита по величине активности ионов, которые могут участвовать в окислительно-восстановительном процессе. В кислых средах принимают допущение о том, что величина (φζ) не зависит от среды [4, с. 42], а зависит от активности катионов металла.Due to the lack of reliable methods for practical assessment of the system, the theoretical value of the protective potential (φ ί ζ ) for the natural environment and for the electrolyte is determined by the magnitude of the activity of ions that can participate in the redox process. In acidic environments, it is assumed that the value (φ ζ) is independent of the environment [4. 42], and depends on the activity of metal cations.

Однако величины защитных потенциалов, полученные на практике (φρ ζ), не всегда совпадают с теоретическими значениями (φζ), и в ряде случаев процесс коррозии при (φ'ζ) не предотвращается, а усугубляется [4, с. 43]. Для объяснения механизма ингибирования коррозии катодной поляризацией металла получают и анализируют диаграмму ток-потенциал, учитывают, что теоретически катодная защита обеспечивается, если при поляризации внешним током достигается сдвиг потенциала металла от стационарного значения (φ) до значения, при котором защитный потенциал становится обратимым, а скорость процесса коррозии в природной среде при этом определяется величиной тока обмена.However, the values of protective potentials obtained in practice (φ ρ ζ ) do not always coincide with theoretical values (φζ), and in some cases the corrosion process at (φ ' ζ ) is not prevented, but aggravated [4, p. 43]. To explain the mechanism of corrosion inhibition by cathode polarization of metal, a current-potential diagram is obtained and analyzed. Theoretically, cathodic protection is provided if, when polarized with an external current, the potential of the metal is shifted from the stationary value (φ ) to the value at which the protective potential becomes reversible, and the rate of corrosion process in the natural environment is determined by the magnitude of the exchange current.

Так как фактические значения защитных потенциалов существенно отличаются от теоретических, в природных средах для защиты, например, для железа рекомендуется интервал колебания защитного потенциала или защитный сдвиг потенциала (Δφζζ), величина которого укладывается в интервал от 100-300 тV [4, с. 54], что связано с необходимостью необоснованных дополнительных расходов электроэнергии. Поддержание в таком интервале сдвига защитного потенциала вызвано отсутствием к настоящему времени данных, свидетельствующих об электрокинетическом и динамическом равновесии сложных физико-химических систем металл/агрессивная среда, о кинетике электродных процессов, протекающих в двойном электрическом слое при поляризации металла в природной среде.Since the actual values of protective potentials differ significantly from theoretical values, in natural environments for protection, for example, for iron, a protective potential fluctuation interval or protective potential shift (Δφ ζ = φ ζ ) is recommended , the value of which falls in the interval from 100-300 tV [4, p. 54], which is associated with the need for unreasonable additional costs of electricity. The maintenance of the protective potential in such an interval is caused by the lack of data to date indicating the electrokinetic and dynamic equilibrium of complex metal-aggressive physicochemical systems, the kinetics of electrode processes occurring in the double electric layer during polarization of the metal in the natural environment.

Все вышесказанное доказывает, что известный способ защиты от коррозии конструкционных металлов не может обеспечить эффективной защиты в реальных условиях, когда в связи с изменяющимися условиями внешней среды меняется ее электропроводность.All of the above proves that the known method of corrosion protection of structural metals cannot provide effective protection in real conditions when, due to changing environmental conditions, its electrical conductivity changes.

Задачей, которую решает заявляемый способ электрохимической защиты конструкционных металла, является повышение эффективности защиты. Поставленная задача решается путем измерения стационарного потенциала в системе металл-раствор, определения величины защитного потенциала и подачи от внешнего источника постоянного тока на металл защитного потенциала и поддержания его величины. При этом в соответствии с методом определения потенциала незаряженной поверхности, охарактеризованным выше, при изменении параметров окружающей среды измеряют потенциал незаряженной поверхности, защитный потенциал устанавливают равным потенциалу незаряженной поверхности и с помощью источника постоянного тока компенсируют изменение защитного потенциала поверхности металла.The problem, which solves the inventive method of electrochemical protection of structural metal, is to increase the effectiveness of protection. The problem is solved by measuring the stationary potential in the metal-solution system, determining the protective potential value and supplying the protective potential from an external source of direct current to the metal and maintaining its value. In this case, in accordance with the method for determining the potential of an uncharged surface, as described above, when the environmental parameters change, the potential of an uncharged surface is measured, the protective potential is set to the potential of an uncharged surface, and a change in the protective potential of the metal surface is made using a direct current source.

Техническим результатом, достигаемым заявляемым способом защиты металла от коррозии, является поддержание защитного потенциала равным реальному потенциалу незаряженной поверхности, определенному с высокой точностью и достоверностью, и его поддержание на металле путем компенсацииThe technical result achieved by the claimed method of protecting a metal from corrosion is to maintain the protective potential equal to the real potential of an uncharged surface, determined with high accuracy and reliability, and its maintenance on the metal by compensation

- 3 008848 изменений, которые возникают в связи с изменением электропроводности системы металл-окружающая среда. Это приводит к повышению эффективности защиты от коррозии конструкционных металлов.- 3 008848 changes that occur in connection with changes in the electrical conductivity of the metal-environment system. This leads to an increase in the effectiveness of corrosion protection of structural metals.

Известно устройство электрохимической защиты, применяемое в производственных условиях, где подача необходимого потенциала обеспечивается подключением защищаемого изделия к внешнему источнику тока [5].A device for electrochemical protection is known that is used in industrial environments where the supply of the required potential is ensured by connecting the protected product to an external current source [5].

Недостатком такого устройства является низкая эффективность защитного эффекта от коррозии, объясняющаяся тем, что недостоверно определен защитный потенциал, а его регулирование производится в широком диапазоне от 100 до 300 тУ [4, с. 54].The disadvantage of such a device is the low effectiveness of the protective effect against corrosion, which is explained by the fact that the protective potential is uncertain, and its regulation is carried out in a wide range from 100 to 300 tU [4, p. 54].

Наиболее близким по технической сущности является система для реализации способа электрохимической защиты конструкционных материалов от коррозии, включающая устройство для определения потенциала незаряженной поверхности твердого металла. [2, с. 62, фиг. 53].The closest in technical essence is a system for implementing the method of electrochemical protection of structural materials from corrosion, including a device for determining the potential of an uncharged solid metal surface. [2, p. 62, FIG. 53].

С помощью данного устройства производится измерение импеданса двойного электрического слоя системы, устанавливается минимум емкости, при котором раствор становится электронейтральным, однако, оно не позволяет определять фактическую величину потенциала защиты, соответствующую незаряженной поверхности металла, а также отделять и контролировать прямой и обратный ток в поляризующей цепи при изменении защитного потенциала.With this device, the impedance of the electrical double layer of the system is measured, the minimum capacitance is established at which the solution becomes electrically neutral, however, it does not allow determining the actual protection potential corresponding to the uncharged metal surface and separating and controlling the forward and reverse current in the polarizing circuit. when the protective potential changes.

Задачей заявляемого устройства для электрохимической защиты конструкционных металлов от коррозии является повышение эффективности защиты. Поставленная задача решается устройством, включающим охарактеризованное выше устройство для определения потенциала незаряженной поверхности твердого металла, Согласно изобретению устройство содержит источник постоянного поляризующего тока с регулятором и управляемым резистором, дроссель и конденсатор для разделения цепей периодического и постоянного токов и измерительный мост для определения потенциала незаряженной поверхности металла и контроля за изменением защитного потенциала, состоящий из формирователей прямого и обратного импульсов периодического тока, двух амперметров постоянного тока, включенных последовательно с формирователями импульсов в плечи моста, микроамперметра, включенного в диагональ измерительного моста, и балансировочного управляемого резистора.The objective of the proposed device for the electrochemical protection of structural metals from corrosion is to increase the efficiency of protection. The problem is solved by a device including a device for determining the potential of an uncharged solid metal surface described above. According to the invention, the device comprises a source of direct polarizing current with a regulator and a controlled resistor, a choke and a capacitor for separating the periodic and direct current circuits and measuring bridge for determining the potential of an uncharged metal surface and monitoring the change in protective potential, consisting of direct and backward drivers pulses of a periodic current, two DC ammeters connected in series with pulse formers to the shoulders of the bridge, a microammeter connected to the diagonal of the measuring bridge, and a balancing controlled resistor.

Применение в устройстве защиты устройства, реализующего метод определения потенциала незаряженной поверхности, позволяет с высокой степенью точности определять потенциал незаряженной поверхности. Применение измерительного моста, состоящего из формирователей прямого и обратного импульсов периодического тока, двух амперметров постоянного тока, включенных последовательно с формирователями импульсов в плечи моста, микроамперметра, включенного в диагональ измерительного моста, позволяют определять изменение защитного потенциала, а с помощью управляемого резистора и регулятора постоянного тока компенсировать это изменение.The use of a device in a protection device that implements the method for determining the potential of an uncharged surface allows determining the potential of an uncharged surface with a high degree of accuracy. The use of a measuring bridge consisting of forward and reverse pulse current period formers, two direct current ammeters connected in series with pulse formers in the shoulders of the bridge, a micro ammeter connected to the diagonal of the measuring bridge, allow you to determine the change in protective potential using a controlled resistor current to compensate for this change.

Устройство для осуществления способа согласно изобретению состоит из ванны 1 с электропроводящей средой 2 и размещенными в ней вспомогательным 3 и исследуемым 4 электродами, электрода сравнения 5, расположенного в ячейке 6 с токопроводящим раствором 7 и через токопроводящий мостик 8 соединенного с исследуемым электродом 4, электронного осциллографа 9 для измерения потенциала на исследуемом электроде 4, амперметра 10 для измерения постоянного тока, протекающего через вспомогательный электрод 3, раствор 2, испытуемый электрод 4, дроссель 15, управляемый резистор 16, соединенный с источником постоянного тока 17 с регулятором 18, второй выход источника тока 17 через выключатель 19, амперметр 10 соединен с вспомогательным электродом 3, источника переменного тока 13, подключенного, в свою очередь, через конденсатор 20, шунтируемый контактом 21, тиратронный прерыватель 14 с измерительным мостом, состоящим из формирователей прямого 22 и обратного 23 импульсов периодического тока, двух амперметров постоянного тока, выключателей 24 и 25, амперметров 26 и 27, включенных последовательно с формирователями импульсов 22 и 23 в плечи моста, микроамперметра 28 с выключателем 29, включенного в диагональ измерительного моста, и балансировочного управляемого резистора 30, соединенного с испытуемым электродом 4. Второй выход источника 13 переменного тока через выключатель 12 соединен с вспомогательным электродом 3.A device for implementing the method according to the invention consists of a bath 1 with an electrically conductive medium 2 and an auxiliary 3 and 4 electrodes under study 4, a reference electrode 5 located in cell 6 with a conductive solution 7 and through an electrically conductive bridge 8 connected to the electrode under study 4, an electronic oscilloscope 9 for measuring the potential on the test electrode 4, an ammeter 10 for measuring the direct current flowing through the auxiliary electrode 3, solution 2, the test electrode 4, choke 15, control volt-type resistor 16 connected to a constant current source 17 with a regulator 18, a second output of a current source 17 through a switch 19, an ammeter 10 connected to an auxiliary electrode 3, an alternating current source 13 connected in turn through a capacitor 20, shunted by contact 21, a thyratron breaker 14 with a measuring bridge consisting of direct 22 formers and 23 reverse periodic current pulses, two DC ammeters, switches 24 and 25, ammeters 26 and 27, connected in series with the formers mpulsov 22 and 23 in the arms of the bridge, the microammeter 28 to the switch 29 incorporated in the diagonal of the measuring bridge, and balancing managed resistor 30 connected to the test electrode 4. The second source AC outlet 13 through the switch 12 is connected to the auxiliary electrode 3.

Устройство работает следующим образом: напряжение от регулируемого источника переменного тока 13 через выключатель 12 подается на вспомогательный электрод 3, расположенный в ванне 1, а через конденсатор 20 и нормально замкнутый контакт 21 подается через нормально замкнутый тиратронный прерыватель 14 на мост переменного тока, который с помощью формирователя прямого импульса 22, формирователя обратного импульса 23 формирует прямой и обратный импульсы напряжения, подаваемого через управляемый резистор 30 на электрод 4.The device operates as follows: the voltage from the regulated AC source 13 through the switch 12 is supplied to the auxiliary electrode 3 located in the bath 1, and through the capacitor 20 and the normally closed contact 21 is fed through the normally closed thyratron interrupter 14 to the AC bridge, which shaper direct pulse 22, shaper reverse pulse 23 generates direct and reverse voltage pulses applied through a controlled resistor 30 to the electrode 4.

При предварительном подключении активной нагрузки вместо электродов 3 и 4 производится балансировка моста, сила тока прямого и обратного импульсов контролируется амперметрами 26 и 27, а момент установления баланса составляющих периодического тока, достигаемого с помощью балансировочного управляемого резистора 30, контролируется микроамперметром 28.When the active load is pre-connected, instead of electrodes 3 and 4, the bridge is balanced, the current strength of the forward and reverse pulses is monitored by ammeters 26 and 27, and the moment when the balance of the components of the periodic current is reached, achieved using a balancing controlled resistor 30, is controlled by a microammeter 28.

При подключении ванны 1 с агрессивным раствором по цепи протекает суммарный периодический ток, и с помощью микроамперметра 28 регистрируется алгебраическая разность прямого и обратного токов по формулеWhen connecting the bath 1 with an aggressive solution, the total periodic current flows through the circuit, and with the help of the microammeter 28 the algebraic difference of the forward and reverse currents is recorded using the formula

А1к=1к-1а A1k = 1k-1 a

- 4 008848 где 1к - плотность прямого тока;- 4 008848 where 1 к - direct current density;

1а - плотность обратного тока при заданной площади электродов;1 and - reverse current density at a given electrode area;

Δΐ^ - разность плотностей токов, величина которой оценивается с помощью микроамперметра 28 с точностью до 10-7 А (без усиления).Δΐ ^ is the difference in the density of currents, the value of which is estimated using a microammeter 28 with an accuracy of 10 -7 A (without amplification).

Величина и знак разности (Δΐ0 дают информацию об относительном затруднении окислительной или восстановительной реакции в системе металл/данная агрессивная среда, которая служит базовым показателем при поддержании потенциала защиты.The magnitude and sign of the difference (Δΐ0 give information about the relative difficulty of the oxidative or reducing reaction in the metal / given aggressive medium system, which serves as a baseline while maintaining the protection potential.

С помощью тиратронного прерывателя 14 производится разрыв электрической цепи во время следования прямого и обратного импульсов периодического тока, на экране электронного осциллографа 9 определяется точка встречи кривых (ТВК) спада потенциалов, в выбранном масштабе устанавливается величина потенциала незаряженной поверхности металла (φε=0) в данной агрессивной среде с автоматическим учетом его неоднородности, природы и химического состава.With the help of a thyratron breaker 14, the electric circuit is broken while following the forward and reverse pulses of a periodic current, on the screen of the electronic oscilloscope 9 the potential drop point of the potential drops is determined, the potential of the uncharged metal surface is set at the selected scale (φ ε = 0 ) this aggressive environment with automatic consideration of its heterogeneity, nature and chemical composition.

Для установления величины плотности тока защиты от источника постоянного тока 17, управляемого регулятором 18, через управляемый резистор 16 на электроды 3 и 4 ванны 1 подается постоянное напряжение, при изменении плотности постоянного тока с помощью резистора 16 или регулятора тока 18 устанавливается значение потенциала защиты (φζ), равное потенциалу незаряженной поверхности металла (φε=0), определенное ранее с использованием данного устройства.To establish the current density of protection from a DC source 17 controlled by the regulator 18, a constant voltage is applied to the electrodes 3 and 4 of bath 1 via a controlled resistor 16, and the potential potential is changed by changing the DC density using a resistor 16 or current regulator 18 (φ ζ ), equal to the potential of an uncharged metal surface (φ ε = 0 ), previously determined using this device.

При изменении параметров электропроводящей среды 2 нарушится балансировка измерительного моста и через микроамперметр 28 потечет ток, который будет свидетельствовать об изменении потенциала незаряженной поверхности металлического электрода 4. С помощью регулятора 18 и управляемого резистора 16 добиваются такого положения, когда ток, проходящий через микроамперметр 28, становится равен нулю, что будет свидетельствовать о том, что подаваемый потенциал компенсирует отклонение потенциала защиты поверхности металлического электрода 4 от потенциала незаряженной поверхности (φε=ο). When the parameters of the electrically conductive medium 2 change, the balancing of the measuring bridge will break and a current will flow through the microammeter 28, which will indicate a change in the potential of the uncharged surface of the metal electrode 4. With the help of the regulator 18 and the controlled resistor 16 they achieve a position where the current passing through the microammeter 28 becomes equal to zero, which will indicate that the applied potential compensates for the deviation of the potential of protecting the surface of the metal electrode 4 from The potential of an uncharged surface ( φ ε = ο ).

Способ электрохимической защиты конструкционных металлов от коррозии осуществляется следующим образом.The method of electrochemical protection of structural metals from corrosion is as follows.

Исследуемый металл помещают в агрессивную среду. Измеряют величину стационарного потенциала окислительно-восстановительных процессов в системе металл-раствор. Через систему металлраствор пропускают периодический ток с обратным импульсом, производят разрыв поляризующей цепи во время следования прямого и обратного импульсов тока, устанавливают точку встречи кривых (ТВК), соответствующих спадам потенциалов, и в установленном масштабе определяют величину потенциала обращения заряда поверхности металла относительно выбранного электрода сравнения - потенциал незаряженной поверхности. В случае изменения параметров внешней среды, вновь измеряют потенциал незаряженной поверхности и на испытуемый металл от источника постоянного тока подают поляризующий ток, компенсирующий изменение величины защитного потенциала путем смещения его от стационарного значения (φ) до (φζ).The studied metal is placed in a hostile environment. The magnitude of the stationary potential of redox processes in the metal-solution system is measured. A periodic current with a reverse pulse is passed through the metal solution system, a polarizing circuit is broken during the forward and reverse current pulses, the meeting point of the curves (TCEs) corresponding to the potential drops is determined, and in the established scale the potential of the charge surface of the metal is determined relative to the selected reference electrode - potential of an uncharged surface. In case of changing ambient parameters measured again uncharged potential on the test surface and a metal from the DC current supplied polarizing compensating change in the protective potential by shifting it from the steady-state value (φ 8ί) to (φ ζ).

Пример осуществления изобретенияAn example embodiment of the invention

Испытуемые электроды, изготовленные из железа, алюминия, меди и титана поочередно загружали в 1Ν водный раствор И24, воду из Черного моря и водопроводную воду г.Кишинева следующего состава (см. табл. 2).The test electrodes made of iron, aluminum, copper and titanium were alternately loaded into a 1Ν aqueous solution AND 24 , water from the Black Sea and tap water of the city of Chisinau of the following composition (see Table 2).

Таблица 2table 2

Примерная минерализация водыEstimated water salinity

Место водозабора A place water intake Ионы, мг/л Ions, mg / l Общая, мг/л Total mg / l Ма++ Ma + , K + мё 2+ m e 2+ СГ SG НСО3NSO 3 ' 28O 2 ' Ге3+ Ge 3+ Черное море г. Одесса Black Sea, Odessa 5530 5530 246 246 .648 .648 9629 9629 88 88 1305 1305 17446 17446 Молдова г. Кишинев Moldova Chisinau 58,7 97,6 58.7 97.6 72.5 72.5 19,5 19.5 0,1 0.1 203 203 56 56 0,11 0.11 507,51 507.51

В ванну 1 помещали титановый анод и один конец мостика из агар-агара, второй конец соединительного мостика погружали в ячейку 6 с насыщенным раствором хлористого калия, где находился хлорсеребряный электрод сравнения 5, измеряли величину стационарного потенциала и через ванну пропускали периодический ток с обратным импульсом при соотношении амплитудной плотности тока прямого и обратного импульсов, равном 1/1.The titanium anode and one end of the agar-agar bridge were placed in bath 1, the second end of the connecting bridge was immersed in cell 6 with a saturated solution of potassium chloride, where the silver chloride reference electrode 5 was located, the magnitude of the stationary potential was measured and a periodic pulse with a reverse pulse was passed through the bath at the ratio of the amplitude current density of the forward and reverse pulses is 1/1.

С помощью прерывателя 14 производили разрыв внешней поляризующей цепи во время следования прямого и обратного импульсов и осуществляли фотографирование кривых изменения потенциалов во времени с экрана электронного осциллографа 9 марки С1-19Б; определяли ТВК спада потенциалов отUsing an interrupter 14, the external polarizing circuit was broken while the forward and backward pulses were followed, and photographs of potential variation curves with time were taken from the screen of an electronic oscilloscope 9 of the C1-19B brand; determined the TCEs of the decay potentials from

- 5 008848 прямого и обратного импульсов и устанавливали величину потенциала против найденной ТВК, которая соответствовала значению защитного потенциала (φζ), и путем поляризации системы внешним постоянным током доводили потенциал защищаемого металла до значения, равного (φε=0), при этом определяли плотность защитного тока (ίζ), выдерживали металл под защитным потенциалом в течение 120 ч при Т=298 К и после взвешивания оценивали эффективность электрохимической защиты металла от коррозионного разрушения (результаты см. в табл. 3) в каждой среде.- 5 008848 direct and reverse pulses and set the potential value against the found TCE, which corresponded to the protective potential value (φ ζ ), and by polarizing the system with external direct current, brought the potential of the protected metal to a value equal to (φ ε = 0 ), while determining protective current density (ί ζ), maintained under a protective metal potential for 120 hours at T = 298 K and after weighing evaluated the efficacy of electrochemical protection from corrosive destruction of metals (see the results. Table. 3) in each media .

Таблица 3Table 3

Результаты испытаний предлагаемых способа и устройства для защиты металлов от коррозионного разрушения при температуре 298 КThe test results of the proposed method and device to protect metals from corrosion damage at a temperature of 298 K

Наименова ние агрессивной среды Name of the aggressive environment рН среды pH Метал л Metal l φ«ί > в φ "ί> in Φζ, В Φζ, AT ч А/м2 h A / m 2 ч А/м2 h A / m 2 у II | r at II Ζ, % Ζ, % 1нР-Р Н2ЗО4 1nR-RN 2 ZO 4 2,2 2.2 Ре Re -0,333 -0,333 -0,385 -0,385 0,45530 0.45530 0,03285 0.03285 16,36050 16,36050 92,7 92.7 А1 A1 -0,390 -0,390 -0,510 -0,510 1,47450 1,47450 0,06500 0.06500 22,68555 22.68555 95,5 95.5 Си Si -0,220 -0,220 -0,265 -0,265 0,29565 0.29565 0,03120 0.03120 9,47620 9,47620 89,4 89.4 Τϊ Τϊ -0,345 -0,345 -0,410 -0,410 0,01615 0.01615 0,00085 0,00085 19,02348 19.02348 94,7 94.7 Вода из Черного меря Water from the Black Meria 7,6...7, 7 7.6 ... 7, 7 Ге Gay -0,385 -0,385 -0,425 -0,425 0,34920 0.34920 0,01885 0,01885 18,52490 18,52490 94,8 94.8 А1 A1 -0,340 -0,340 -0,570 -0,570 0,93843 0,93843 0,04635 0.04635 20,24607 20.24607 89,1 89.1 Си Si -0,950 -0,950 -0,160 -0,160 0,11875 0.11875 0,00940 0,00940 12,63121 12.63121 92,1 92.1 Τϊ Τϊ -0,440 -0,440 -0,470 -0,470 0,01095 0,01095 0,00045 0,00045 23,79418 23,79418 95,8 95,8 Вода из водопровода г. Кишинева Water from the water supply of Chisinau 7,4...7, 8 7.4 ... 7, eight Ре Re -0,405 -0,405 -0,495 -0,495 0,18220 0.18220 0,00715 0,00715 25,48325 25.48325 96,0 96.0 А1 A1 -0,375 -0.375 -0,555 -0,555 0,22945 0,22945 0,00830 0,00830 27,64338 27.64338 95,9 95.9 Си Si -0,140 -0,140 -0,170 -0.170 0,06215 0.06215 0,00290 0,00290 21,43865 21,43865 95,3 95.3 Τϊ Τϊ -0,430 -0,430 -0,455 -0,455 0,00573 0,00573 0,00020 0,00020 28,64231 28.64231 96,5 96.5

Как показали результаты осуществления изобретенных способа и устройства при защите железа, алюминия, меди и титана в различных агрессивных средах, коэффициент торможения коррозии увеличивается при переходе от 1Ν раствора серной кислоты к воде из водопровода г.Кишинева для Ее от 16 до 25, для А1 от 22 до 27, для Си от 9 до 21, для Τι от 19 до 28; при этом степень защиты, например, железа в кислой среде при использовании известного способа не превышает 50% [4, с. 58], а при использовании предлагаемого способа и устройства составляет 92,7%, что свидетельствует об эффективности и целесообразности практического применения изобретенного способа защиты металла от коррозии и устройства для его осуществления.As shown by the results of the implementation of the invented method and device for protecting iron, aluminum, copper and titanium in various corrosive environments, the corrosion inhibition rate increases when going from 1Ν of sulfuric acid solution to water from the Chisinau water supply for Her from 16 to 25, for A1 from 22 to 27, for C from 9 to 21, for Τι from 19 to 28; however, the degree of protection, for example, iron in an acidic environment when using a known method does not exceed 50% [4, p. 58], and when using the proposed method and device is 92.7%, which indicates the effectiveness and feasibility of practical application of the invented method of protecting metal from corrosion and the device for its implementation.

ЛитератураLiterature

1. Феттер К., Электрохимическая кинетика, изд. «Высшая школа», М., 1975, с. 113-114.1. Fetter K., Electrochemical kinetics, ed. "High School", M., 1975, p. 113-114.

2. Дамаскин Б.Б. Принципы современных методов изучения электрохимических реакций, Изд. Московского университета, 1965, с. 60-62, фиг. 53.2. Damaskin B. B. Principles of modern methods of studying electrochemical reactions, Ed. Moscow University, 1965, p. 60-62, FIG. 53.

3. Антропов Л.И. Теоретическая электрохимия, Изд. «Высшая школа», М., 1975, с. 296, 537.3. Antropov L.I. Theoretical Electrochemistry, Ed. "High School", M., 1975, p. 296, 537.

4. Люблинский Е.Я. Электрохимическая защита металлов ит коррозии, М., 1987, с. 40-43, 54, 69.4. Lyublinsky E.Ya. Electrochemical protection of metals and corrosion, M., 1987, p. 40-43, 54, 69.

5. Григорьев В.П. Защита металлов от коррозии 1Шр://\у\у\у.регер1е1.ги/оЬг;-иоуаше/515ОГО8/793.1и1п1.5. Grigoriev V.P. Protection of metals against corrosion 1Shr: // \ y \ y \ y.reger1e1.gi / Ogr; -youashe / 515OHO8 / 793.1i1n1.

Claims (4)

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Способ определения потенциала незаряженной поверхности твердого металлического электрода, в котором измеряют величину стационарного потенциала металла, поляризуют электрическим током прямого и обратного направления, определяют момент установления потенциала незаряженной поверхности, отличающийся тем, что поляризацию электрода осуществляют периодическим током с разнополярными импульсами, а на этапах протекания прямого и обратного импульсов осуществляют размыкание внешней поляризующей цепи электрического тока, после размыкания поляризующей цепи с помощью осциллографа фиксируют кривые спада во времени потенциала электрода в системе электродраствор, сопоставляют кривые спада потенциала из положительной и отрицательной областей путем совмещения моментов размыкания внешней цепи при следовании прямого и обратного импульсов, определяют точку слияния кривых спада и потенциал, соответствующий этой точке, принимают равным потенциалу незаряженной поверхности металлического электрода.1. The method for determining the potential of an uncharged surface of a solid metal electrode, in which the magnitude of the stationary potential of a metal is measured, is polarized with an electric current of the forward and reverse direction, determines the moment of establishing the potential of an uncharged surface, characterized in that the electrode is polarized with a periodic current with bipolar pulses, and the flow of direct and reverse pulses open the external polarizing circuit of the electric current, after opening using an oscilloscope, the polarizing circuit captures the time decay of the electrode potential in the electrodynamic solution system, compare the potential decay curves from the positive and negative regions by combining the external circuit opening moments when following the forward and reverse pulses, determine the merging point of the decay curves and the potential corresponding to this point, equal to the potential of the uncharged surface of the metal electrode. 2. Устройство для осуществления способа по п.1, содержащее ванну с электропроводящей средой и размещенными в ней исследуемым и вспомогательным электродами, источник электрического тока, резистор, приборы для измерения потенциала и тока, электрод сравнения потенциалов с токопроводящим мостиком, отличающееся тем, что в качестве источника электрического тока используют устройство для получения периодического тока с разнополярными импульсами, а в качестве прибора для измерения по2. A device for implementing the method according to claim 1, containing a bath with an electrically conductive medium and the test and auxiliary electrodes placed in it, an electric current source, a resistor, instruments for measuring potential and current, a potential comparison electrode with a conductive bridge, characterized in that as a source of electric current, a device is used to obtain a periodic current with bipolar pulses, and as a device for measuring by - 6 008848 тенциала используют электронный осциллограф, и устройство дополнительно снабжено тиратронным прерывателем, при этом вспомогательный электрод через резистор соединен с источником тока, параллельно резистору подключен прибор для измерения тока, исследуемый электрод соединен непосредственно с осциллографом и через тиратронный прерыватель с источником тока, а через токопроводящий мостик с электродом сравнения, который, в свою очередь, соединен с электронным осциллографом.- 6 008848 tentsialta use an electronic oscilloscope, and the device is additionally equipped with a thyratron breaker, the auxiliary electrode through a resistor connected to a current source, a device for measuring current is connected in parallel with the resistor, the electrode under study is connected directly to the oscilloscope and through a thyratron interrupter with a current source, and through conductive bridge with a reference electrode, which, in turn, is connected to an electronic oscilloscope. 3. Способ электрохимической защиты конструкционных металлов от коррозии, при котором измеряют стационарный потенциал в системе металл-раствор, определяют величину защитного потенциала, от внешнего источника постоянного тока на металл подают защитный потенциал и поддерживают его величину, отличающийся тем, что при изменении параметров окружающей среды измеряют потенциал незаряженной поверхности, используя для этого способ по п.1, а защитный потенциал устанавливают равным потенциалу незаряженной поверхности, и с помощью источника постоянного тока компенсируют отклонение потенциала защиты от измененного потенциала незаряженной поверхности металла.3. The method of electrochemical protection of structural metals from corrosion, in which the stationary potential in the metal-solution system is measured, determines the magnitude of the protective potential, the protective potential is supplied to the metal from an external direct current source and its value is maintained, which is different when the environmental parameters change measure the potential of an uncharged surface using the method of claim 1, and the protective potential is set equal to the potential of the uncharged surface, and using the source post yannogo compensate for deviation current potential protection capacity uncharged modified metal surface. 4. Система для реализации способа электрохимической защиты конструкционных материалов от коррозии, включающая устройство для определения потенциала незаряженной поверхности твердого металла по п.2, отличающееся тем, что оно содержит источник постоянного поляризующего тока с регулятором и управляемым резистором, дроссель и конденсатор для разделения цепей периодического и постоянного токов, и измерительный мост для определения потенциала незаряженной поверхности металла и контроля за изменением защитного потенциала, состоящий из формирователей прямого и обратного импульсов периодического тока, двух амперметров постоянного тока, включенных последовательно с формирователями импульсов в плечи моста, микроамперметра, включенного в диагональ измерительного моста, и балансировочного управляемого резистора.4. A system for implementing the method of electrochemical protection of structural materials against corrosion, including a device for determining the potential of an uncharged solid metal surface according to claim 2, characterized in that it contains a source of direct polarizing current with a regulator and a controlled resistor, a choke and a capacitor for separating periodic circuits and direct currents, and a measuring bridge for determining the potential of an uncharged metal surface and monitoring the change in protective potential, consisting of pho tors, forward and reverse periodic current pulses, two DC ammeter connected in series with the pulse shaper in the arms of the bridge, microammeter included in the diagonal of the measuring bridge, and balancing resistor managed.
EA200501635A 2003-01-27 2003-09-17 Method for measuring potential of the uncharged surface of a solid metal electrode and device for carrying out said method, method and device for electrochemical protection of structural metals against corrosion EA008848B1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
MDA20030023A MD2506G2 (en) 2003-01-27 2003-01-27 Method and device for determining the zero charge potential of the solid metal electrode surface
MDA20030100A MD2503G2 (en) 2003-04-04 2003-04-04 Process for electrolytic protection of structural metals from corrosion
PCT/MD2003/000002 WO2004068153A1 (en) 2003-01-27 2003-09-17 Method for measuring potential of the uncharged surface of a solid metal electrode and device for carrying out said method, method and device for electrochemical protection of structural metals against corrosion

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA200501635A1 EA200501635A1 (en) 2006-06-30
EA008848B1 true EA008848B1 (en) 2007-08-31

Family

ID=32829132

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA200501635A EA008848B1 (en) 2003-01-27 2003-09-17 Method for measuring potential of the uncharged surface of a solid metal electrode and device for carrying out said method, method and device for electrochemical protection of structural metals against corrosion

Country Status (3)

Country Link
AU (1) AU2003275727A1 (en)
EA (1) EA008848B1 (en)
WO (1) WO2004068153A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA035712B1 (en) * 2018-01-25 2020-07-29 Виктор Клаусер Method and device for electrochemical protection of structural materials against corrosion

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8321481B2 (en) 2010-05-13 2012-11-27 Assa Abloy Ab Method for incremental anti-tear garbage collection
RU2645424C1 (en) * 2017-04-10 2018-02-21 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный университет" (ФГБОУ ВО "КубГУ") Method for steel pipelines polarisation potential measurement

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4219807A (en) * 1978-04-17 1980-08-26 Cathodic Protection Services, Inc. Sensor system for an impressed cathodic protection circuit
RU2069861C1 (en) * 1992-04-20 1996-11-27 Олег Николаевич Корнилич Method of current conductive structure polarization potential measurement
US5627414A (en) * 1995-02-14 1997-05-06 Fordyce M. Brown Automatic marine cathodic protection system using galvanic anodes
RU2109086C1 (en) * 1995-12-20 1998-04-20 Всероссийский научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий Device for measurement of polarization potential of underground metal structures

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4219807A (en) * 1978-04-17 1980-08-26 Cathodic Protection Services, Inc. Sensor system for an impressed cathodic protection circuit
RU2069861C1 (en) * 1992-04-20 1996-11-27 Олег Николаевич Корнилич Method of current conductive structure polarization potential measurement
US5627414A (en) * 1995-02-14 1997-05-06 Fordyce M. Brown Automatic marine cathodic protection system using galvanic anodes
RU2109086C1 (en) * 1995-12-20 1998-04-20 Всероссийский научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий Device for measurement of polarization potential of underground metal structures

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA035712B1 (en) * 2018-01-25 2020-07-29 Виктор Клаусер Method and device for electrochemical protection of structural materials against corrosion

Also Published As

Publication number Publication date
AU2003275727A1 (en) 2004-08-23
EA200501635A1 (en) 2006-06-30
WO2004068153A1 (en) 2004-08-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4141841B2 (en) Sensor array and method for electrochemical corrosion monitoring
Buchanan et al. Electrochemical corrosion
US2918420A (en) Electrolytic system
US2947679A (en) Corrosion rate sensing assembly
JPH05502506A (en) metal oxide electrode
US4056445A (en) Determination of corrosion rates by an electrochemical method
JP2007532887A (en) An improved method for measuring local corrosion degree using a multi-electrode array sensor
JP2011220717A (en) Method of measuring polarization resistance, method of monitoring corrosion speed, and polarization resistance measuring device
KR101045810B1 (en) Magnetic Flow Transducer and Flow Meter Combined With It
US3436320A (en) Method and apparatus for determination of redox current in redox solutions
US3061773A (en) Apparatus for cathodic protection
EA008848B1 (en) Method for measuring potential of the uncharged surface of a solid metal electrode and device for carrying out said method, method and device for electrochemical protection of structural metals against corrosion
Landolt Introduction to surface reactions: electrochemical basis of corrosion
US3305457A (en) Hydrocarbon detection
Perez et al. Kinetics of activation polarization
Inzelt Electrode potentials
RU2533344C1 (en) Installation for electrochemical survey of metal corrosion
US3631338A (en) Method and apparatus for determining galvanic corrosion by polarization techniques
CN206648931U (en) Temperature shock electrochemistry corrosion inhibition experimental apparatus for testing
Fang Theory and application of thermoelectrochemistry
Cobianu et al. Lifetime considerations for lead-free oxygen galvanic sensors
GB2365977A (en) Corrosion monitoring system for use in multiple phase solutions
JP2001108652A (en) Measuring apparatus for concentration of residual chlorine
EA035712B1 (en) Method and device for electrochemical protection of structural materials against corrosion
Nichols et al. The electromotive force of magnetization