Спосіб контролю захисної концентрації інгібітора у технологічних середовищах

1 Спосіб контролю захисної концентрації шпбітора у технологічних середовищах шляхом вимірювання електродних потенціалів, який відрізняється тим, що індикаторні електроди у КІЛЬКОСТІ не менш трьох, виготовлені з металу або сплаву, схильного до пасивацм, розташовують у технологічному середовищі, вимірюють їхні потенціали і реєструють швидкість зсуву потенціалу до значення потенціалу повної пасивацм, при цьому захисна концентрація шпбітора відповідає швидкості зсуву потенціалу не більш ніж 5мВ на добу 2 Спосіб за пунктом 1, який відрізняється тим, що потенціал повної пасивацм індикаторних електродів вимірюють попередньо у технологічному середовищі даного складу у відсутності шпбітора Винахід стосується технології безперервного контролю захисної концентрації шпбітора корозії у технологічному середовищі шляхом вимірювання потенціалу індикаторного електрода Спосіб контролю, розроблений на основі винаходу, може бути використаний для контроля захисної концентрації шпбітора у технологічному середовищі у машинобудуванні, теплоенергетиці, ХІМІЧНІЙ промисловості, системах тепло- та водопостачання Відомий спосіб визначення концентрації аніонів - пасиваторів (NO3, NO2, СГ2О7, МпО4 [1], що використовують як інгібітори корозії, шляхом потенціометричного титрування проб, що відібрані з розчину За значенням потенціалу індикаторного електрода в точці еквівалентності розраховують концентрацію юна, що визначають Цей спосіб є лабораторним, він потребує відбирання проб, що робить неможливим його застосування для безперервного контролю вмісту шпбітора в технологічному середовищі діючого обладнання Відомий також спосіб прямого потенціометричного визначення концентрації ІОНІВ, наприклад Н+, Ag+, Au + , Нд+2, в розчинах [2], що ґрунтується на вимірюванні потенціалів занурених у робочий розчин індикаторних електродів, чутливих до означених ІОНІВ Застосування цього способу обмежене невеликою КІЛЬКІСТЮ електродів, оборотних до ІО НІВ, що визначають, і водночас стійких до дії розчину Визначення абсолютного значення концентрації ІОНІВ, що мають пасивуючу дію, способом прямої потенціометри неможливе, тому що невідомі індикаторні електроди, оборотні до цих ІОНІВ Відомий також, обраний як прототип, спосіб визначення оптимальної концентрації шпбітора для захисту виробів від корозійне - механічного руйнування [3], що включає випробування зразків на статичну та циклічну тріщіностійкість в середовищах без шпбітора та з інгібітором різної концентрації Відомий спосіб передбачає вимірювання в лабораторних умовах рН середовища та електродного потенціалу на поверхні зразків та у вершині тріщини впродовж тривалого часу На основі експериментальних даних одержують залежність різниці електродного потенціалу та потенціалу термодинамічної СТІЙКОСТІ від концентрації шпбітора За оптимальну вважають концентрацію, яка відповідає ЗМІНІ різниці електродних потенціалів не більш ±10мВ при збільшенні концентрації інпбітора на 0,01моль/л Цей лабораторний спосіб не є безперервним, потребує вимірювання не тільки електродних потенціалів, а і рН середовища, а також багатоетапноі обробки експериментальних даних та розрахунків, що ускладнює технологію випробувань, збільшує їх тривалість Всі означені фактори роб ю ю 51445 лять цей спосіб непридатним для застосування на чення захисної концентрації, розташовують не діючому обладнанні менше трьох індикаторних електродів, виготовлеВ основу винаходу поставлена задача у споних з металу або сплаву, схильного до пасивацм у собі потенціометричного визначення оптимальної середовищі даного складу, величина потенціалу концентрації шпбітора шляхом розташування індиповної пасивацм яких визначена заздалегідь, та каторного електрода у технологічному середовищі електрод порівняння, проводять вимірювання елезабезпечити контроль захисної концентрації інпбіктродних потенціалів та статистичну обробку датората корозійної активності середовища них Коли швидкість зсуву потенціалів індикаторних електродів у бік потенціалу повної пасивацм Поставлена задача вирішується тим, що в досягає 5мВ на добу, концентрація шпбітора у способі контролю вмісту шпбітора, що включає технологічному середовищі дорівнює захисній У вимірювання електродних потенціалів, згідно з цей час проводять порційне додавання шпбітора винаходом індикаторний електрод, що виготовледо зсуву потенціалів позитивніше потенціалу поний з металу або сплаву, схильного до пасивацм, вної пасивацм не менш ніж на 50мВ розташовують у технологічному середовищі діючої установки, вимірюють потенціал електрода і реПриклад єструють швидкість зсуву потенціалу до значення Контроль захисної дії інгібіторів проводили на потенціалу повної пасивацм моделі діючої установки, яка містила металеві частини, виготовлені з сталі (Ст20), МІДІ (М1) та Захисна концентрація шпбітора - це мінімальалюмінію (АМЦ), у технологічних середовищах на його концентрація, яка підтримує потенціал (табл), з використанням у кожному середовищі електрода позитивніше за потенціал повної паситрьох індикаторних електродів, виготовлених зі вацм [4] сталі СтЗ, потенціал повної пасивацм яких складав Потенціал повної пасивацм - це потенціал, при -150(±5)мВ за хлоридсрібним електродом порівякому завершується формування захисної оксидняння, та вимірювали їх потенціали по відношенню ної плівки на поверхні металу та відбувається педо хлорид срібного електрода порівняння Середрехід його у пасивний стан нє початкове значення потенціалів електродів Використання індикаторного електрода, вигоскладало у першому середовищі -45(±5), у друготовленого з металу або сплаву, схильного до паму - -33(±5), у третьому - -52(±5) мВ (фіг 1, криві 1, сивацм, не забезпечує безпосереднього визначен2, 3, ВІДПОВІДНО), а початкове значення швидкості ня концентрації інгібіторів в технологічному зсуву потенціалів усіх індикаторних електродів у середовищі, але за значенням його потенціалу бік потенціалу повної пасивацм становило 1 - 2 мВ можна визначити захисну концентрацію шпбітора, на добу Швидкість зсуву є першою похідною dE/dt, яка здатна запобігати корозійному руйнуванню і м визначали графічно (фіг 2, крива 2) Швидкість метала При концентрації шпбітора більше, ніж зсуву потенціалів індикаторних електродів досягла захисна, потенціал електрода є позитивнішим за 5мВ на добу у першому середовищі через 5 діб, у потенціал повної пасивацм При зменшенні концедругому - через 19 діб, у третьому - через 50 діб, а нтрації нижче захисної потенціал індикаторного потенціали індикаторних електродів набули знаелектрода зсувається у негативний бік до значень, чень -120, -119, -126мВ ВІДПОВІДНО Цей момент менших за потенціал повної пасивацм, і електрод часу визначали графічно за мінімумом другої похіпереходить до активного стану дної d2E/dt2 (фіг 2, крива 3) і проводили корегуванЗаявлений спосіб здійснюється таким чином ня вмісту біхромату калію шляхом додавання його У технологічному середовищі діючого обладнасиченого розчину до зсуву потенціалу кожного нання, що проявляє корозійну агресивність та місіндикаторного електрода у позитивний бік не менш тить інгібітор корозії пасивуючої дії, концентрація ніж на 50мВ Ці операції повторювали 3 рази якого є достатньою для підтримки металевих часвпродовж 4 МІСЯЦІВ тин обладнання у пасивному стані та вища за знаТаблиця Склад корозійних середовищ Компоненти та параметри середовищ Na3PO4 NaNO2 K 2 Cr 2 0 7 рН 1 0,05 0,05 0,1 7,63 Візуальний огляд металевих частин макету діючої установки показав відсутність на них продуктів корозійного руйнування Наведений приклад підтверджує досягнення технічного результату при здійсненні заявленого способу Джерела інформації 1 У Дж Уильяме Определение анионов - М Вміст компонентів, % 2 0,05 0,05 0,3 6,37 3 0,05 0,05 0,5 6,10 Химия, 1982-624с 2 Ю С Ляликов Физико - химические методы анализа - М Химия, 1974, С 357-409 3 А с СССР № 1420503, G01N 27/46, 1987 4 Ингибиторы коррозии металлов для водных систем Методы коррозионных испытаний ГОСТ 9 502 - 82 51445 діб 200 Фіг.2 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71