strana 1 PROTOKOL č. C2858c Masarykova univerzita PF – Ústav chemie Chemie konzervování a restaurování Předmět: Znehodnocování a povrchové úpravy materiálů - cvičení Datum: Téma: Stanovení rychlosti koroze železa z korozního diagramu Číslo: 05 Posluchač(ka): Oddíl Pododdíl Text 1 POPIS PRAKTICKÉHO CVIČENÍ 1.1 Úvod Dílčí děje elektrochemického korozního procesu – anodická oxidace kovu a katodická redukce složky prostředí probíhají rychlostí podle rovnic (1) a (2):       ⋅ ⋅⋅ ⋅⋅ ⋅= η α TR Fz jj A 3,2 exp 0 (1) ( )     ⋅ ⋅⋅ ⋅⋅− ⋅−= η α TR Fz j K j 3,2 1 exp 0 (2) kde jA, jK jsou anodická, resp. katodická proudová hustota, j0 výměnná proudová hustota, charakterizující rychlost dílčího děje, α koeficient přenosu náboje. Přitom musí být splněna podmínka elektroneutrality tím, že součet dílčích proudových hustot je roven nule: jK + jA = 0. Touto podmínkou jsou rychlosti obou dílčích reakcí vzájemně vázány, jsou vzájemně „spřaženy“ a označují se jako reakce spřažené. Potenciál E se samovolně posune na hodnotu, aby se obě rychlosti dílčích dějů vyrovnaly: ustaví se smíšený, tzv. korozní potenciál Ekor. Vyjádřením potenciálu E ve formě přepětí η pomocí rovnice η = E - Er a s použitím rovnic (1) a (2) se získá rovnice Butlerova-Volmerova, popisující rychlost elektrodové reakce v závislosti na potenciálu ( )                 ⋅⋅ ⋅⋅− −− ⋅⋅ ⋅⋅ ⋅= TR Fz TR Fz jj 3,2 1 exp 3,2 exp0 αα (3) Grafické vyjádření vztahů mezi potenciálem elektrody E a rychlostí reakce, vyjádřené proudovou hustotou j, je tzv. polarizační křivka jako součást korozního diagramu - grafického vyjádření průběhu anodického dílčího děje – ionizace kovu a katodického dílčího děje – redukce depolarizátoru D (příloha 1). strana 2 Oddíl Pododdíl Text 1.2 Experimentální část Polarizační křivka bez přítomnosti inhibitoru Polarizační chování železa ve vodném prostředí zředěné kyseliny amidosulfonové bez přítomnosti inhibitoru se graficky zaznamená pomocí potenciostatické soustavy. Pomocí rovnice přímky se zjistí nejvyšší přiléhavost v lineárních částech grafického záznamu a přímky zakreslí do grafu (příloha 2). Z průsečíku Tafelových přímek se odvodí hodnota korozního potenciálu Ekor a korozní proudové hustoty jkor a zaznamená do tabulky výsledků. Polarizační křivka v přítomnosti inhibitoru Polarizační chování železa ve vodném prostředí zředěné kyseliny amidosulfonové v přítomnosti inhibitoru se graficky zaznamená pomocí potenciostatické soustavy. Pomocí rovnice přímky se zjistí nejvyšší přiléhavost v lineárních částech grafického záznamu a přímky zakreslí do grafu (příéloha 3).. Z průsečíku Tafelových přímek se odvodí hodnota korozního potenciálu Ekor(i) a korozní proudové hustoty jkor(i) a zaznamená do tabulky výsledků. 2 SOUHRN VÝSLEDKŮ A ZÁVĚR Tabulka výsledků: Korozní systém Korozní rychlost (jkor) Koeficient inhibice (jkor (i) / jkor) Korozní potenciál (Ekor) Bez inhibitoru Inhibitor Příloha 1 Odvození korozního potenciálu a korozní rychlosti pomocí Tafelových přímek strana 3 Příloha 2 Odvození korozního potenciálu a korozní rychlosti pomocí Tafelových přímek (systém vodné kyselé korozní prostředí bez přítomnosti inhibitoru) Příloha 3 Odvození korozního potenciálu a korozní rychlosti pomocí Tafelových přímek (systém vodné kyselé korozní prostředí v přítomnosti inhibitoru)