Практикум по химической технологии - Тихвинская М.Ю.
Скачать (прямая ссылка):
Скорость коррозии зависит от состава и физико-химических свойств среды, ее электропроводности, электродных потенциалов материалов, находящихся в контакте с металлами, и рассчитывается по формуле:
П = 8,76 —, P
где П — глубина коррозии в единицу времени; К — массовый показатель, определяющий количество корродированного металла с единицы поверхности в единицу времени, г/(м* ¦ ч); р — плотность металла, г/см8.
Для защиты металлов от коррозии используют покрытия, которые наносят различными способами. Гальванический способ нанесения защитной пленки заключается в выделении под действием электрического тока металлов из их растворов на покрываемой детали, которая служит катодом (никелирование, хромирование и т. д.). Химический способ заключается в образовании пленки в результате реакций, происходящих на поверхности металла под действием химических реагентов (оксидирование, фосфатирование).
Лабораторные работы, описанные в этой главе, знакомят с практическими методами определения скорости коррозии и способами гальванического и химического нанесения покрытий, с обнаружением свойств полученных пленок.
РАБОТА 20
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СКОРОСТИ КОРРОЗИИ МЕТАЛЛОВ ПРИ ВЫСОКОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ
Жаростойкость характеризует устойчивость металлов против химической коррозии при высоких температурах. Жаростойкость во многом зависит от свойств образовавшихся на поверхности металлов оксидов. Если окалина осыпается с поверхности, то доступ газов к металлу не затруднен и коррозия продолжается. Прочная пленка оксидов препятствует дальнейшему разрушению металлов. Скорость газовой коррозии определяют по изменению массы испытуемого образца. Увеличение или уменьшение массы образца (в зависимости от свойств образовавшихся продуктов коррозии) относят к единице поверхности образца и к определенному промежутку времени. Следовательно, показатель изменения массы (г/(м2-ч)) может иметь положительное и отрицательное значение:
,,, Am+ __,/ Ат~
К+ = — и™ К- = —,
где Am+ — удельное увеличение, а Sm" — удельное уменьшение массы образца, г/м2; т — время, ч.
Вариант 1. Определение скорости коррозии образца металла
при высокой температуре по из-
,- л менению его массы в единицу
времени
Оборудование и материалы: муфельная печь, аналитические весы, нн-хромовая проволока, образцы металлических пластинок (медь, железо, сталь) с отверстием диаметром 2—3 мм в верхней части (рис. 20).
VZZZZZA
wzzzzzzzzzzzzz
Рис. 20. Установка для определения скорости коррозии металла при высокой температуре (вариант 1):
I — аналитические весы; 2 — нихромовая проволока; 3 — тигельная печь; 4 — теплоизолирующий экран: 5 — испытуемый образец; 6 — термопара; 7 — терморегулятор.
Порядок проведения работы. Перед проведением опыта металлическую пластинку зачищают наждачной бумагой, тщательно обезжиривают органическими растворителями, промывают водой и замеряют, стараясь не касаться руками, штангенциркулем с точностью ±0,1 мм. Для обезжиривания можно применять ацетон, бензин и другие растворители. Обезжиривание считается законченным, если при промывке водой вся поверхность образца смачивается равномерно.
Установка состоит из аналитических весов, левая чашка которых заменена нихромовой проволокой с грузом, которые уравновешивают коромысла весов, и тигельной вертикальной электропечи с разъемной крышкой. Между весами и печью, установленными друг над другом, находится теплоизолирующий экран. Нихромо-вая проволока пропущена через постамент весов, теплоизолирующий экран и крышку в электропечь.
Для проведения работы нагревают электропечь до зада иной температуры, взвешивают образец с точностью до 0,0005 г и опускают его в печь н« нихромовой проволоке так, чтобы проволока не соприкасалась с крышкой, а образец со стенками печи. Образец при соответствующей температуре испытывают в течение 0,75—1 ч и за это время регулярно, с интервалами 10 мин, взвешивают. Обычно проводят работу при температурах 873, 973 и 1073 К.
Результаты опытов оформляют в виде графиков зависимости привеса образца от времени опыта при данной температуре и сводят в таблицу:
g
та о.
?
Поверхность образца (м2)
Изменение массы образца (г/(м2- ч))
№ опыта
Материал образца
Температ)
Размеры образца (
Масса образца (
10
20
30
40
50
60
Вариант 2. Сравнение скорости коррозии образцов разных металлов при высоких температурах
Оборудование и материалы: муфельная печь, огнеупорные тигли с крышкой, образцы металлов (сталь, чугуи, железо, медь, никель, сплавы) размером ЗО X 20 X 2 мм или 20 X 10 X 1 мм.
Порядок проведения работы. Этот вариант работы позволяет подвергнуть испытанию 3—4 образца одновременно при 3—4 различных температурах. Образцы пластинок металлов подготавливают, как описано в первом варианте, включают муфельную печь и нагревают до заданной температуры. Образцы помещают в предварительно прокаленные до постоянной массы тигли, которые в открытом виде ставят в печь и выдерживают их при постоянной температуре в течение 0,75—1 ч.
