Учебно-методическое пособие «Защита материалов от коррозии», страница 35

Скорость коррозии при анодной защите уменьшается (но не до нуля), защитная плотность тока после проведения пассивации значительно снижается, и, следовательно, потребление энергии незначительное. Достоинством анодной защиты является высокая рассеивающая способность, т.е. возможность защиты на более удаленном расстоянии, а также возможность защиты экранированных поверхностей. Анодную защиту применяют в химической промышленности для снижения скорости коррозии низкоуглеродистых сталей в серной кислоте, растворах аммиака и нитрита алюминия.

Электрохимические способы защиты

Они основаны на искусственном образовании гальванических элементов, в которых на защищаемый металл направляется поток электронов. Защищаемый металл служит катодом. На катоде протекают процессы восстановления, и возможность окисления металла исключена.

Выполнение работы

1. Приборы, посуда и реактивы:

Опыт 1. Установка для определения эффективности действия протектора, образцы сталей, протекторы (Zn, Al, Mg), растворы: 0.01% NaCl, насыщенный раствор K₃[Fe(CN)₆], наждачная и фильтровальная бумага, этиловый спирт, спиртовка.

Опыт 2. Установка для проведения опыта по катодной защите (см. Рис 3.1. из лабораторной работы № 3), стальной образец, протектор, концентрированный раствор K₃[Fe(CN)₆], наждачная и фильтровальная бумага, 3% NaCl, угольный (графитовый) электрод.

2. Схемы установки

Рис. 5.1. Схема установки для определения эффективности протектора

1. - стальной стержень, 2 - магниевый протектор, 3 – подставка.

3. Последовательность выполнения работы

3.1. Определение радиуса действия протектора.

3.1.1. Стальной стержень и магниевый протектор тщательно зачистить наждачной бумагой, промыть в проточной воде и протереть фильтровальной бумагой. Соединить протектор со стержнем. Стержень с протектором положить на специальные подставки и полностью залить стержень раствором №1 (0.01%-ный раствор NaCl, содержащий несколько капель концентрированного раствора красной кровяной соли).

3.1.2. Через 7÷10 минут после начала опыта измерить расстояние от места прикрепления протектора до ближайшего синего пятна на стальном стержне. Это и будет радиус действия протектора в данном растворе.

3.1.3. Извлечь пинцетом стержень с протектором, промыть водопроводной водой и протереть фильтровальной бумагой. Раствор №1 перелить из ванны в склянку и промыть ванну водопроводной водой.

3.1.4. Повторить действия 3.1.1., 3.1.2., 3.1.3. с раствором №2 (0.05% NaCl и добавка K₃[Fe(CN)₆]) и с раствором №3 (0.1%-ный NaCl и добавка K₃[Fe(CN)₆])

В таком же порядке может быть проведен опыт с алюминиевым, или цинковым протектором. Полученные данные занести в таблицу.

3.1.5. Обработка экспериментальных данных.

На основании полученных данных построить график с координатами: радиус действия протектора (мм) – концентрация соли в растворе (%). Чем вызвано изменение радиуса действия протектора с повышением концентрации электролита?

Таблица 5.1. Экспериментальные результаты определения радиуса действия протектора.

3.2. Катодная защита.

3.2.1. Опыт проводится на установке (Рис. 6). В батарейный стакан 1 налить до половины 3%-ный раствор NaCl, содержащий несколько капель концентрированного раствора K₃[Fe(CN)₆]. Стальной образец тщательно зачистить наждачной бумагой, промыть водопроводной водой, протереть фильтровальной бумагой и закрепить в изолирующей крышке 2, не погружая в раствор. Собрать схему включения, не присоединяя её к источнику тока (выключатель в положении "выкл"). Стальной образец соединить с отрицательным полюсом источника тока, угольный электрод (его роль в практике выполняет металлолом) – с положительным полюсом. Перед подключением источника тока дать проверить схему преподавателю!.