RU1784908C - Способ оценки качества защитных пленок ингибиторов коррозии на поверхности металла - Google Patents

Description

1

(21)4818741/25

(22)13.03.90

(46) 30.12.92. Бюл. К 48

(71)Московский институт нефти и газа им.И.И.Губкина

(72)Н.Н.Демушин, Л.К.Мухин, В.Л.Заворотный и Е.С.Шаблинска  (56) Авторское свидетельство СССР № 128857, кл. G OTN 27/48, 1987. Дамаскин Б.Б., Петрий О.А. Теоретическа  электрохими , М., 1978, с.209-210,

(54) СПОСОБ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ЗАЩИТНЫХ ПЛЕНОК ИНГИБИТОРОВ НА ПОВЕРХНОСТИ МЕТАЛЛА

(57) Использование: изобретение относитс  к электрохимии, в частности

к способу оценки качества защитных пленок ингибиторов на поверхности металла с помощью циклической вольт- амперометрии0 Сущность изобретени , на электрод из исслелуемого металTia после установлени  потенциала коррозии подают переменное напр жение, мен ющеес  циклически со скоростью пол ризации 50-100 мВ в катодную область потенциалов, снимают вольт- амперограмму, определ ют коэффициенты диффузии окислител , по которым суд т о качестве защитной пленки ингибитора . 1 табл.

Изобретение относитс  к области электрохимии, в частности к способу оценки стойкости защитных пленок на поверхности металла в агрессивных средах с помощью циклической вольт- амп ерометрии.

Известен способ применени  циклической вольт-амперометрии лл  электрохимического кондиционировани  пульпы, предусматривающий использование дл  исследований твердых электродов с последующим изучениемi вольт-амперограмМо Однако этот способ не позвол ет оценивать защитные, свойства пленок ингибиторов на поверхности металла.

Наиболее близким техническим решением  вл етс  оценка защитных свойств ингибиторов коррозии методом экстрапол ции пол ризационных

on

С

кривых, заключающийс  в пол ризации электрода и построении зависимости потенциал f- логарифм плотности тока Igi с последующей экстрапол цией пр молинейных тафелев- ских участков на потенциал коррозии и определении скорости коррозии дл  образцов защищенных и не защищенных ингибитором. При этом защитный эффект оцениваетс  по формуле

z iS-I-ll

i-1

где 10 - скорость коррозии незащищенного металла-, ц - то же, дл  образцов с нанесенным на них защитным слоем ингибитора.

К недостаткам этого метода относитс  сравнительно большое врем , неО

обходимое дл  сн ти  пол ризационных кривых, построени  географической зависимости tf- lp,i и расчета защитного эффекта ингибитора. Кроме то- ,. го, возможны погрешности вследствие изменени  потенциала коррозии во времени . Врем , неодходимое дл  нахождени  Z ингибитора,составл ет не мене е J : j10

Целью изобретени   вл етс  ускоренна , оценка качества защитных пленок ингиб т бШ Ш м%тагллах и агрессивных средах путем определени  скорости диффузии ионов и нейтральных молекул jg через такие пленки с помощью циклической вольт-амперометрии, а также повышение точности оценки стойкости защитных пленок вследствие того, что за короткий промежуток времени, необхо 20 димый дл  сн ти  вольт-амперограммы, природа поверхности металла не успевает изменитьс .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что на исследуемый электрод из стали 25 5 группы прочности Л, бокова  поверхность которого изолировалась лаком , площадью 0,1 см2 наносилс  ингибитор . 0л  этого электроды опускали на 20 мин в раствор исследуемого 30 ингибитора и избыток ингибитора с боковой поверхности удал ли беззольным фильтром. Затем электрод помещалс  в электрохимическую  чейку и выдерживалс  до установлени  потенциала gg коррозии.

В качестве агрессивной- сре/зы ис пользовались электролиты № 1 (6,5HNaCl4 + 0.1Н -СНзПООН.рН .2,7), где окислителем  вл ютс  ионы гидроксо- 0 ни , Сох - 2 моль/л) и № 2 (0,5Н NaCl, ), гг.е окислитель кислород, Сох 5-Ю-4 моль/л. Потенциал коррозии обычно устанавливалс  в электролитах № 1 и № 2 в те- 45 чение 15-20 мин. На изучаемую сие- тему накладывалось напр жение от по- тенциостата PS-4, измен ющеес  во времени по закону треугольника; и

фиксировалось изменение во времени

50

тока. Пол ризаци  проводилась от потенциала коррозии со скоростью 50- 100 мВ/с с циклическим изменением потенциала пол ризации. При скорости развертки 50 мВ/с при пол ризации в катодную область потенциалов верхний предел устанавливалс  на PS-4 - 50 м при 100 мВ/с - 100 мВ дл  того, чтобы в этот предел укладывалс  один

-Г цикл изменени  потенциала, удобно регистрировать на экране осциллографа .

При скорости пол ризации меньше 50 мВ/с (Vp kS мВ/с) характер вольт-амперограммы искажаетс , что св зано с вли нием конвективной диффузии. Регистраци  вольт-амперо- грамм при мВ/с возможна при наличии быстродействующих приборов , которые отечественной промышленностью не выпускаютс .

По значению пикового тока на вольт-амперограмме рассчитывалс  коэффициент диффузии по уравнению Рен лса-Шевчика

1„ 2,69-10 S-V. . n3 2x

С

ох

(1)

0

5 0 g

0 5

0

где 1П - пик тока, A; D - Коэффициент диффузии окислител ,см2/с;8 - площадь поверхности электрода,см2;У - скорость развертки потенциала, В/с; п - числб электронов, участвующих в электродном процессе-, Сох- кон- центра ци  окислител , моль/л.

В таблице приведены значени  коэффициентов диффузии окислителей дл  ингибиторов различных классов. Дл  сравнени  представлены также значени  D дл  незащищенной стали.

, П р и м е р 1. При испытании образцов с нанесенным на них ингибитором ВНХ-1 значение пикового тока на вольт-амперограмме при скорости развертки потенциала в электролите № 1, составл ет 5,2-10- А, отсюда по уравнению (1)

( 5,2-10 а

Анн «tiv «в К2 ,69-105-0,1-

- 2,4.10 см2/с (2)

Пример 2. При скорости развертки потенциала 0,1 В/с значение пикового тока на вольт-амперограмме в электролите № 2 дл  ингибитора ИКБ-1 Н составл ет 2,65«10--ГА.

(2Л65:10 Ј

2,б9-105-0,1 V(i,1 -УТ -5-10 4

D

55

1,1 Ю-л см /с

(3)

Из таблицы следует, чем выше защитные свойства ингибитора, тем меньше

скорость диффузии окислител  через защитную пленку к поверхности металла . Эти результаты согласуютс  с дан ными по исследованию защитных свойств методом пол ризационных кривых.

Так, ингибиторы, имеющие наименьшее значение коэффициента диффузии ( и 2-алкилимидазолин) про вл ют наиболее высокий защитный эффект в электролитах № 1 и № 2 - соответственно 80-85 и 91-96%.

Предлагаемое техническое решение отличаетс  от прототипа тем, что позвол ет количественно оценивать скорость проникновени  агрессивных частиц через пленку ингибитора, сформированную на поверхности металла. При подаче на электрод импульса тока одновременно регистрируютс  значени  тока и потенциала за небольшой (1 мин) промежуток времени, что позвол ет избежать ошибок, св занных с изменением природы поверхности при длительной пол ризации электрода и повысить точность измерений.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ оценки качества защитных пленок ингибиторов коррозии на поверхности металла, включающий пол ризацию электрода от устанавливающегос  на ней потенциала коррозии с последующим определением коэффициента диффузии, отличающийс   тем, что, с целью ускоренной оценки качества защитных пленок ингибиторов и повышени  точности измерений , на рабочий электрод от потенциала коррозии в катодную область

   накладывают пилообразное или треугольное напр жение амплитудой 50-100 Мв и скоростью развертки 50- 100 мВ/с, после чего регистрируют значение пиковбго тока.