ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2 «Определение эффективности ингибиторов кислотной коррозии стали»

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2
«Определение эффективности ингибиторов кислотной коррозии стали»
Цель работы:
установление оптимальной концентрации ингибитора путем
определения скорости коррозии железных и стальных образцов
Оборудование:
пять химических стаканов на 200 -250 мл., аналитические весы,
образцы стали (различные марки), образцы железа-армко
Реактивы: 0,25 Н HCl с концентрацией ингибиторов, равной 0,01; 0,1; 0,5; 1,0; 2,0 г/л.
1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Коррозия
–
это
процесс
разрушения
металлов
вследствие
химического,
электрохимического или биохимического взаимодействия их с окружающей средой.
Коррозия
протекает
самопроизвольно
согласно
законам
кинетики
возможных
термодинамических реакций и приводит к понижению свободной энергии металла, в
результате чего образуются более устойчивые в термодинамическом отношении
соединения. Термин «коррозия» произошел от латинского слова «corrosion» - разъедание.
В результате воздействия внешней среды механические свойства металлов резко
ухудшаются, иногда даже при отсутствии видимого изменения внешнего вида
поверхности. Нередко металлы покрываются продуктами коррозии (ржавеют).
Коррозию относят к поверхностным явлениям и классифицируют по тем
изменениям, которые происходят с поверхностью металла в результате протекания
процесса коррозии.
При взаимодействии всей поверхности металла с окружающей средой наблюдается
общая, или сплошная, коррозия, а при взаимодействии части поверхности – местная, или
локальная.
Различают два вида общей коррозии – равномерную и неравномерную. При общей
неравномерной коррозии вся поверхность металла покрыта продуктами коррозии, под
которыми имеются более глубокие поражения – каверны. К этому же виду коррозии
относится и структурно-избирательная коррозия, когда один из компонентов сплава
растворяется с большей скоростью, чем другой.
В зависимости от механизма коррозионного процесса коррозия бывает химическая,
электрохимическая и биохимическая.
Одной из важнейших форм коррозии является электрохимическая коррозия - так
называемая коррозия металлов, обусловливаемая взаимодействием электрохимического
характера.
Электрохимическая коррозия бывает нескольких видов:
1. атмосферная коррозия во влажной газовой или воздушной атмосфере;
2. коррозия в жидких средах или коррозия в электролитах, включая коррозию в расплавах
солей;
3. почвенная, или подземная, коррозия металлических сооружений, находящихся под
землей;
4. электрокоррозия - под действием внешнего источника тока, например коррозия,
вызванная
блуждающими
токами,
или
коррозия
нерастворимых
анодов
при
электролизе.
5. кислотная коррозия
Коррозия наносит народному хозяйству огромный, трудно исчисляемый ущерб;
полагают, что около 10 %
массы ежегодного производства черных металлов
расходуется на возмещение потерь металлов от коррозии. Расходы, связанные с
изготовлением конструкций, многократно превышают стоимость разрушенного металла.
Ремонт сооружений, как правило, исключительно дорогостоящее мероприятие из-за
больших затрат труда и применения дорогих дефицитных материалов.
Если учесть также расходы, связанные
с потерями производства в период
репарации, ремонта и аварийных остановок, то становится ясно, что коррозия причиняет
неисчислимый ущерб.
1.1. Виды коррозионных разрушений стали
Механизм электрохимической коррозии сводится к следующему. Если в
электролит
поместить
два
соприкасающихся
различных
материала,
образуется
гальванический элемент, при этом метал, который легче, отдает электроны, служит
анодом, а другой - катодом. В процессе работы гальванического элемента анод
разрушается.
Микрогальванические элементы возникают также между различными фазами
сплавов и даже в чистых металлах, где роль анодов играют границы зерен и другие
дефектные участки, а роль катода – тело зерна. Чем больше отдельные фазы металла
отличаются своими электрохимическими потенциалами,
тем быстрее проходит
коррозионное разрушение.
Существует несколько видов электрохимической коррозии. Если металл
однороден, то наблюдается равномерная коррозия, протекающая примерно с одинаковой
скоростью по всей поверхности металла. В неоднородном металле, что является наиболее
частым случаем, коррозия носит локальный характер и охватывает только некоторые
участки поверхности. Эту местную, или локальную, в свою очередь подразделяют на
точечную, пятнистую и с язвами. Очаги пятнистой и
точечной коррозии являются
концентраторами напряжений. Наиболее опасна так называемая интеркристаллитная
коррозия, распространяющаяся по границам зерен вследствие более низкого их
электрохимического потенциала. Коррозия без заметных внешних признаков быстро
развивается по границам зерен, вглубь, резко снижая при этом механические свойства.
Сталь, пораженная интеркристаллической коррозией, теряет металлический звук и при
изгибе дает надрывы по границам зерен в местах коррозионного разрушения металла.
Кроме
того,
различают
одновременном
действии
коррозию
под
коррозионной
напряжением,
среды
и
которая
возникает
напряжений
при
растяжения.
Разновидностью этой коррозии является коррозионное растрескивание, т. е. образование
в металле тонкой сетки трещин, проходящих по объему зерна при воздействии
коррозионной среды и напряжений.
Сталь, устойчивую к газовой коррозии при высоких температурах, называют
окалиностойкой.
Стали,
устойчивые
к
электрохимической,
химической,
межкристаллитной и другим видам коррозии, называют коррозионно-стойкими
(нержавеющими).
Повышение устойчивости стали к коррозии
достигается введением в нее
элементов, образующих на поверхности защитные пленки, прочно связанные с основным
металлом и предупреждающие контакт между сталью и наружной агрессивной средой,
а также повышающих электрохимический потенциал стали в разных агрессивных
средах.
1.2. Механизм кислотной коррозии железа
Ионы металла переходят в раствор на анодных участках в количестве химически
эквивалентном реакции, протекающей на катодных участках. На анодных участках идет
следующая реакция:
Fe  Fe2   2e
(1)
Скорость этой реакции в большинстве сред велика, о чем свидетельствует
отсутствие поляризации при наложении внешнего анодного тока. Скорость коррозии
железа обычно лимитируется катодной реакцией, которая, как правило, значительно
медленнее (катодный контроль). В неаэрируемых растворах катодная реакция имеет вид
1
H2  e
(2)
2
Эта реакция быстро протекает в кислой, но медленно в щелочной или нейтральной
H 
водной среде. Например, скорость коррозии железа в деаэрированной воде при комнатной
температуре менее 0,005 мм/год. Скорость выделения водорода в этом случае зависит от
наличия в металле примесей с низким водородным перенапряжением. На поверхности
чистого железа также может выделяться водород, поэтому железо высокой чистоты
корродирует в кислотах, но значительно медленнее, чем техническое.
Катодная реакция ускоряется в присутствии растворенного кислорода (так
называемая реакция деполяризации)
1
2 H   O2  H 2O  2e
(3)
2
Растворенный кислород реагирует с атомами водорода, адсорбированными на
поверхности железа. Реакция окисления протекает с той же скоростью, с какой O2
достигает поверхности металла.
Суммируя (1) и (2) и учитывая реакцию H 2O  H   OH  , получаем:
1
Fe  H 2O  O2  Fe  OH 2
2
Гидратированный
оксид
железа
FeO*nH2O
(4)
или
гидроксид
железа
Fe  OH 2 образуют на поверхности железа диффузионно-барьерный слой, через который
должен диффундировать кислород. У раствора, насыщенного Fe  OH 2 , pH = 9.5 так, что
на поверхности железа, корродирующего в аэрированной чистой воде, среда всегда
щелочная.
В сильных кислотах, например соляной, серной, диффузионно-барьерная оксидная
пленка на поверхности железа растворяется при рН = 4. В более слабых кислотах,
например уксусной или угольной, растворение оксида происходит при более высоком рН,
поэтому скорость коррозии железа возрастает и начинается выделение водорода при рН =
5 или 6. Это различие объясняется большей общей кислотностью или нейтрализующей
способностью частично диссоциированной кислоты по сравнению
С
полностью
диссоциированной кислотой при данном рН.
Другими словами, при данном рН в слабой кислоте имеется большее число ионов
H  , способных реагировать и растворять барьерную оксидную пленку, чем в сильной
кислоте.
Возрастание скорости коррозии железа по мере уменьшения рН обусловлено не
только увеличением скорости выделения водорода; в действительности облегченный
доступ кислорода к поверхности металла вследствие растворения поверхностного оксида
усиливает кислородную деполяризацию, что нередко является более важным фактором. В
6 % уксусной кислоте отношение скоростей коррозии в присутствии кислорода и в его
отсутствие равно 87. В окисляющих кислотах, например в азотной, действующих как
деполяризаторы, для которых скорость коррозии не зависит от концентрации
растворенного кислорода, это отношение близко к единице. В общем, чем более
разбавлена кислота, тем больше отношение скоростей коррозии в присутствии и в отсутствие кислорода. В концентрированных кислотах скорость выделения водорода так
велика, что затрудняется доступ к поверхности металла.
Существенное деполяризующее воздействие растворенного кислорода означает,
что скорость движения кислоты должна влиять на скорость коррозии. Так и происходит в
действительности,
особенно
в
разбавленных
кислота.
Ингибирующее
действие
растворенного кислорода проявляется в области критической скорости движения
жидкости, которая тем выше, чем интенсивней в начальный период реагирует сталь с
кислотой. Движение кислоты относительно металла сносит пузыри водорода и уменьшает
толщину инертного слоя жидкости на поверхности металла, что позволяет большему
количеству кислорода достичь поверхности. В соответствии с этим, при скорости движения 3,7 м/с сталь в 0,0043 н. H 2 SO4 в присутствии кислорода корродирует с такой же
скоростью, как и в 5 н. H 2 SO4 , а в неподвижной кислоте отношение скоростей коррозии
около 12.
1.3. Способы защиты стали от коррозии
Растрескивание металла под воздействием знакопеременной нагрузки или
периодической динамической нагрузки называют усталостным разрушением. Чем быстрее
приложенное в каждом цикле напряжение, тем быстрее разрушается металл.
Существуют способы снижения склонности
коррозионной усталости. Для
углеродистых сталей тщательная деаэрация растворов солей повышает предел усталости
до его уровня на воздухе. Аналогичный результат дает катодная защита при потенциале 0,49В.
Эффективно также введение ингибиторов; в водопроводной воде с добавкой 200
мг/л дихромата натрия стойкость к коррозионной усталости, нормализованной стальной
проволоки (0,35 % С) становится выше, чем на воздухе.
Достоинство покрытий протекторного типа (например, цинка или кадмия,
электроосажденных на сталь) в том, что основной металл катодно защищен и на тех
участках, где на покрытии есть дефекты. В одном из наиболее ранних исследований
коррозионной усталости, проведенном Б.Хэйгом в 1916 г. В связи с преждевременным
разрушением стальных буксировочных тросов, контактирующих с морской водой, было
показано, что гальванические покрытия заметно увеличивают срок службы тросов.
Цинковые покрытия по алюминию эффективны, в отличие от кадмиевых. Отмечается, что
электролитические покрытия стали оловом, свинцом, медью или серебром предохраняют
ее от разрушения главным образом за счет изоляции от внешней среды, а не за счет
повышения усталостной прочности. Данные о применении никелевых и хромовых
покрытий противоречивы.
Органические покрытия полезны в тех случаях, когда в грунтовочном слое имеются
ингибирующие пигменты (например, хромат цинка). Эффективна обработка металла,
вызывающая напряжения сжатия на поверхности (например, дробеструйная).
Меры предотвращения коррозии стали.
1. Сочетание мягкого металла с твердым.
При достаточно высоких нагрузках мягкие металлы предохраняют поверхность
раздела от контакта с воздухом. Более того, мягкий металл может течь при срезе, а не
скользить по поверхности раздела, благодаря этому разрушение уменьшается. Для
контакта со сталью можно рекомендовать металлы, покрытые оловом, серебром,
свинцом, индием, кадмием. При сопряжении латуни со сталью разрушение меньше,
чем при трении стали о сталь. Разрушении велики при сочетании нержавеющих
сталей.
2. Проектирование
контактирующих
поверхностей
с
полным
устранением
проскальзывания (например, пескоструйная обработка поверхности).
Полностью устранить скольжение достаточно трудно, так как разрушение вызывается
очень малым относительным перемещением поверхностей – на расстояние порядка
размера атомов. Увеличение нагрузки дает эффект, когда она достаточна для полной
остановки скольжения; в противном случае нагрузка крайне вредна.
3. Применение покрытий (например, нанесение на трущиеся поверхности резиновой
мастики).
Покрытия предохраняют поверхности раздела от соприкосновения с воздухом.
4. Использование смазок.
Если нагрузка не очень велика, хороший результат дает применение масел с низкой
вязкостью, особенно в сочетании с обработкой поверхности фосфатами. Маловязкие
масла быстро проникают к свежей поверхности металла, образующейся при трении. В
качестве твердой смазки можно использовать сульфид молибдена, особенно если он
спекается с поверхностью металла, однако этот положительный эффект имеет
временный характер, так как смазка в конце концов удаляется в результате движения
поверхностей.
5. Применение эластомерных прокладок или материалов с низким коэффициентом
трения.
Резина амортизирует колебания, предотвращая скольжение на поверхности раздела.
Политетрафторэтилен (тефлон) имеет низкий коэффициент трения и снижает
фреттинг. Эти материалы эффективны только при малых нагрузках в связи их
относительно низкой прочностью.
6. Использование сплавов кобальта.
Эффективно только в присутствии воды ли водных растворов.
1.4. Ингибиторы коррозии
Ингибиторами коррозии являются такие химические соединения (или смеси
нескольких соединений), небольшая добавка которых в коррозионную среду вызывает
уменьшение скорости коррозии металла, находящегося в этой среде.
Очень часто
металлические конструкции, находящиеся в агрессивной среде, невозможно целиком
предохранить от коррозии с помощью защитных покрытий (например, внутреннюю
поверхность труб). Случается, что покрытие не обеспечивает необходимой защиты
(различные теплообменные аппараты закрытого типа, когда покрытия затрудняют
теплообмен). В этих случаях уменьшение потерь, вызываемых коррозией, может быть
достигнуто при помощи ингибиторной защиты.
Ингибиторная защита может применяться как самостоятельный метод борьбы с
коррозией, а также в сочетании с другими методами (комплексная защита). Сначала
ингибиторы использовались только в замкнутых системах (например, системы
охлаждения двигателей локомотивов, судов, автомобилей) или при периодической
замене среды (процессы травления металлов, конденсаторы и т. д.). В дальнейшем, по
мере развития техники, ингибиторы получили более широкое распространение.
Разработка специальных дозаторов позволила использовать этот экономичный метод
борьбы с коррозией и в открытых циклах (например, промышленные транспортирующие
трубопроводы).
Современная
промышленность
создает
неограниченные
возможности
для
использования ингибиторной защиты. Ингибиторы широко применяются в травильных
цехах (ингибиторы травления), в автотракторной, (машиностроительной) и электронной
промышленности (средства временной защиты и летучие ингибиторы), в нефтехимии
(ингибиторы для процессов нефтепереработки, добавки к маслам и горючим), в
коммунальном хозяйстве (ингибиторы для водооборотных систем), в пищевой
промышленности (мясо-, рыбо-, овощеперерабатывающие предприятия) использует
миллионы
металлических
пастеризации подвергаются
консервных
банок,
которые
сильной
коррозии.
при
Применение
стерилизации
и
ингибиторов
в
сочетании с пленкообразующими материалами—наиболее надежное средство защиты,
так как в этом случае предотвращается коррозия банок в ходе изготовления консервов,
во время их транспортировки и хранения, а также сохраняется удовлетворительный
внешний вид продукции.
Эффективным способом борьбы с коррозией металлов является также изменение
коррозионной среды, в частности удаление из нее агрессивных компонентов.
Например,
интенсивная
коррозия
стальных
резервуаров
и
труб
в
системах
теплоснабжения, вызываемая присутствием растворенного в воде кислорода, может быть
уменьшена благодаря добавке в нее поглотителей кислорода (гидразина, сульфита
натрия).
Имея в виду широкие перспективы использования ингибиторной защиты, следует
помнить, что и изменение коррозионной среды, и введение в нее ингибиторов коррозии не
должны противоречить технологическим условиям процесса и общим правилам защиты
здоровья людей и охраны природной среды. Ингибиторами коррозии могут быть как
неорганические, так и органические соединения. В зависимости от характера коррозионной среды, механизма действия и вида защитной пленки, образованной на
поверхности металла, их можно разделить на группы. Однако вследствие сложного
механизма действия ингибиторов любая их классификация является условной.
С электрохимической точки зрения ингибиторы делятся на катодные, анодные
и смешанные. Это деление ингибиторов иллюстрирует рис. I, из которого следует, что
введение ингибитора вызывает изменение коррозионного потенциала системы и в
значительной мере влияет на уменьшение плотности коррозионного тока (рисунки даны в
полулогарифмических координатах), являющегося мерой скорости коррозии металлов.
Замедление коррозии металла можно осуществить уменьшением скорости
катодной реакции (рис. I, а), анодной реакции (рис. I, б) или обеих реакций одновременно
(рис. I, в). Большинство применяемых ингибиторов коррозии влияет на ход как катодных,
так и анодных реакций: смешанное ингибирующее действие обнаруживает, в частности,
значительное число органических ингибиторов.
Рис.1. Влияние ингибитора на ход поляризационных кривых в растворе электролита:
а) катодный ингибитор; б) анодный ингибитор; в) смешанный ингибитор
Говоря
об
ингибиторах
коррозии,
следует
рассматривать
конкретную
коррозионную систему (металл и среда, в которой он находится), так как универсальных
ингибиторов не существует. Другими словами, определенное химическое соединение
может быть ингибитором коррозии одного металла и одновременно в той же среде
стимулятором коррозии другого. Изменяя коррозионную среду, следует применять и
соответствующие ингибиторы. Например, нитриты, эффективно защищающие от коррозии
железо в нейтральной среде, наоборот, ускоряют его коррозию в сильнокислых средах.
Большинство
аппаратов
и
металлических
конструкций
(теплообменники,
радиаторы, химические реакторы и т. д.) изготавливаются из нескольких металлов.
Ингибиторная защита таких конструкций вполне реальна, но чаще всего необходимо
применять смеси ингибиторов.
1.5. Эффективность действия ингибиторов
Количественная оценка действия ингибитора (в определенной концентрации) на
скорость коррозионного процесса характеризуется коэффициентом ингибирования у
или защитным действием Z.
Коэффициентом
ингибирования
называется
отношение
скорости коррозии металла в среде, не содержащей ингибитора, к скорости коррозии
того же металла после введения в эту среду ингибитора коррозии:
где у — коэффициент ингибирования; Vкоpp — скорость коррозии металла в коррозионной
среде, не содержащей ингибитора; V к .з . — скорость коррозии металла в тех же условиях,
но при наличии ингибитора.
З а щ и т н о е д е й с т в и е ингибитора, выражаемое в процентах,
определяется по уравнению:
Значение величин коэффициента ингибирования и защитного действия ингибитора
особенно полезно при сравнении эффективности применения различных ингибиторов.
Пересчет одного из этих параметров в другой осуществляется следующим
образом:
6. Влияние некоторых факторов на эффективность действия ингибиторов
На эффективность действия ингибиторов коррозии влияют внутренние и
внешние факторы коррозии металлов, причем к наиболее важным относятся
кислотность коррозионной среды и концентрация ингибитора.
В реальных коррозионных системах упомянутые факторы могут взаимодействовать
между
собой,
что
затрудняет
выявление
механизма
действия
ингибиторов
и
проектирование ингибиторной защиты.
Концентрация
ингибитора
является
важным
параметром,
определяющим
эффективность защиты. В принципе максимальный коэффициент ингибирования должен
достигаться при введении в коррозионную среду ингибитора в количестве, достаточном,
чтобы покрыть поверхность металла мономолекулярным слоем.
Для большинства органических ингибиторов характерно, что по мере роста их
концентрации до какого-то предельного значения наблюдается увеличение защитного
действия, при дальнейшем же увеличении их концентрации эффективность действия не
меняется. Известны случаи, когда по мере роста концентрации ингибитора его защитное
действие возрастает, достигая максимума, а затем уменьшается (например, в воде этот
эффект обнаруживают полифосфаты, в серной кислоте — тиомочевина). При увеличении
концентрации
некоторых
ненасыщенных
органических
соединений
(например,
производных ацетилена, находящихся в кислых средах) наблюдается постоянный рост
защитного действия.
Совсем другая зависимость между защитным действием и концентрацией
ингибитора обнаруживается в случае неорганических анодных ингибиторов —
пассиваторов. При малых концентрациях этих ингибиторов наблюдается рост скорости
общей коррозии (ингибиторы действуют как деполяризаторы катодного процесса), и
только после достижения некоторой критической концентрации наступает резкое
уменьшение скорости коррозии вследствие пассивации металла.
Для каждой конкретной системы оптимальную концентрацию ингибитора
определяют эмпирически. Установленная в лабораторных исследованиях концентрация
ингибитора может оказаться недостаточной в промышленных условиях, так как
ингибитор может абсорбироваться на образующихся в работающих аппаратах продуктах
коррозии, может разрушаться (например, микроорганизмами), осаждаться из раствора или
испаряться. Поэтому на практике в первый момент «пуска» ингибиторной защиты вводят
в
коррозионную
среду избыточное
количество
ингибиторов,
а
в
дальнейшем
контролируют их концентрацию и по мере необходимости восполняют убыль.
Кислотность среды, т. е. значение рН, тоже важно учитывать — подавляющее
число ингибиторов действует эффективно только при определенном значении рН. Это
связано
со
стойкостью
защитных
пленок
или
ингибитора.
Пленкообразующие
(экранирующие) ингибиторы проявляют защитное действие только в таких средах, в
которых возможно образование труднорастворимых осадков. Для неорганических
карбонатов и фосфатов реакция среды должна быть близкой к нейтральной.
Стабильность многих соединений, в частности окислителей, зависит от рН среды. Так,
например, хроматы, стабильные и эффективные в нейтральных средах, в кислых
восстанавливаются на поверхности металла
CrO42   8 H   3e  Cr 2   4 H 2 o
ускоряя катодную реакцию и, соответственно, коррозию металла.
Эффективное действие в кислых средах проявляет множество органических
соединений — так называемых и н г и б и т о р о в т р а в л е н и я .
2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1 Приготовление растворов.
В ходе данной лабораторной работы
используют растворы с различными
концентрациями. В качестве исходного раствора берут 0,25 Н HCl.
В качестве ингибиторов коррозии стали в соляной кислоте выбрают тиомочевину,
формальдегид и т.д. Готовят рабочие растворы на основе 0,25 Н HCl с концентрацией
ингибиторов, равной 0,01; 0,1; 0,5; 1,0; 2,0 г/л. (Рабочие растворы могут быть уже
готовыми).
2.2. Подготовка образцов стали.
В качестве исследуемого образца используют сталь-20 нарезанную в форме дисков.
Диски
перед
каждым
опытом
зачищают
наждачной
бумагой,
промывают
дистиллированной водой и затем обезжиривают спиртом и взвешивают на весах с
точностью до второго знака после запятой (m0).
2.3 Методика эксперимента.
Диски, подготовленные согласно пункту 2.2. помещают в стакан с коррозионной
средой, в которую добавлен ингибитор различной концентрации. В качестве контроля
используют стакан с неингибированной 0.25н HCl. Объём раствора в стакане составляет
100 - 150 мл. Длительность опыта составляет не менее 5-ти суток.
После окончания испытания образцы взвешивают (m), результаты заносят в таблицу
1, рассчитывают скорость коррозии. Окончательный результат представляют графически
в виде диаграммы зависимости скорости коррозии от концентрации ингибитора в
растворе, отмечая на этой диаграмме точку, соответствующую скорости коррозии в
чистой неингибированной кислоте согласно данным контрольного опыта. Пользуясь
значением
этой
скорости,
рассчитывают
величины
коэффициентов
характеризующих эффективность действия ингибиторов.
Z
  i
 100%

 

i
υi - скорость коррозии в присутствии ингибитора
υ - скорость коррозии в эталоне 0.25н HCl
Z
и
γ,
Таблица 1.
Образец
Масса
m0, г
Масса
m, г
∆m=
m0-m, г
1
2
3
4
5
эталон
Концентрация
ингибитора,
г/л
Скорость
коррозии, г/сутки
(υ=∆m/сутки)
Z, %
γ
0.25н HCl
На основании полученных данных построить график зависимости скорости
коррозии от концентрации ингибитора υi=f(c).
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Понятие «коррозия».
2. Электрохимическая коррозия, виды электрохимической коррозии. Кислотная
коррозия.
3. Механизм кислотной коррозии железа и сталей.
4. Основные способы защиты стали от коррозии.
5. Меры предотвращения коррозии стали.
6. Ингибиторы коррозии, основные способы применения ингибиторной защиты.
7. Катодные, анодные и смешанные ингибиторы. Механизм их действия.
8. Основные характеристики эффективности действия ингибиторов.
9. Факторы, влияющие на эффективность действия ингибиторов.
ПРИМЕР РАСЧЁТОВ
Таблица 1.
Образец
Масса 1, г
Масса 2, г
Концентрация
ингибитора, г/л
1
37,78
37,63
2
37,95
37,83
3
37,85
4
5
Скорость коррозии, г/сутки
Z, %

2
0,03
50
2,03
1
0,024
60
2,5
37,71
0,5
0,028
54
2,1
37,34
37,25
0,1
0,018
70
3,4
37,74
37,59
0,01
0,03
50
2,03
Вычисление:
1. Определение потери массы образца.
m1  37,78  37,63  0,15г
m2  37.95  37.83  0.12 г
m3  37.85  37.71  0.14 г
m4  37.34  37.25  0.09 г
m5  37.74  37.59  0.15г
2. Расчет скорости коррозии.
0,14
 0,028г / сутки
5
0,09
4 
 0,018г / сутки
5
0,15
5 
 0,03г / сутки
5
3 
0,15
1 
 0,03г / сутки
5
0,12
2 
 0,024г / сутки
5
3. Степень эффективности ингибиторного действия.
 =0,061г/сутки
0.061  0.03
 100%  50%
0.061
0.061  0.024

 100%  60%
0.061
0.061  0.028

 100%  54%
0.061
0.061  0.018

 100%  70%
0.061
0.061  0.03

 100%  50%
0.061
Z1 
Z2
Z3
Z4
Z5
4. Коэффициент ингибирования.
 

i
1 
0,061
 2,03
0,03
2 
0,061
 2,
0,024
3 
0,061
 2,1
0,028
4 
0,061
 3,3
0,018
5 
0,061
 2,03
0,03
V,г/сутки
0,04
0,03
Тиомочевина
0,02
0,01
2
1
0,
5
1
0,
0
0,
1
0
С,г/л
Рис. Зависимость скорости коррозии стали от концентрации ингибитора в 0,25н HCl .