406 线性极化测试法(辅助方法)
406 线性极化测试法(辅助方法)
l. 应用范围 本法涉及用电测手段来测试水对金属的腐蚀速度。用来评价缓蚀剂和预测金属在水中的使用寿命是有用的。 如果用来预测金属在给定水系统中的使用寿命，则需找出测试结果与真实水系统特性之间的关系。2. 原理 2.1 根据m·stern等人的研究，如果在金属的腐蚀电位附近(±10mv左右)通过外加微小电流使金属极化，则△e／△i(即极化阻力rp)和在被测系统中所发生的金属腐蚀速度成如下关系： 式中：fp——腐蚀速度(mdd)； cp——换算因数(mdd·ω／cm2)； rp——极化阻力(ω／cm2)； 2.2 采用此原理测量腐蚀的方法称为线性极化法。这类仪器称为快速腐蚀测试仪。采用同种材料(参比电极也可用不锈钢材料）三电极系统(探头)测量极化阻力rp。探头的三个电极中，一个作参比电极，其余两个分别为工作电极和辅助电极。 2.3 测量时在工作——辅助电极之间加一可变电压（0～10mv),测定其间的腐蚀电流,并处理成rp指示在表盘上。然后将可变电压反向同样测定rp。以两次测量的算术平均值rp’。作为测量值；而以两次测量之差值△rp作为点蚀倾向的半定量测量值。△rp值越大，表明点蚀倾向越大。 2.4 目前也有采用两电极系统的测试仪表，其测量结果也多以腐蚀速度的形式直接读出，使用起来更为方便。3．影响因素 3.l 通常水流速会影响腐蚀速度。因此，测试结果是同水流经电极的流速和流型相对应的。 3.2 探头上沉积物和微生物生长状况和系统真实情况的差异会影响测试结果的真实性。 3.3 探头电极之间和电极间系统构件金属之间在表面状况和材料成分之间的差异将影响测试结果的精确度和真实性。 3.4 因为腐蚀速度同温度相关，所以测量结果只对应于浸渍探头的水温。 3.5 探头浸入后需要有一个稳定阶段，这段对间的长短与腐蚀速度有关。腐蚀速度越小，需要的时间越长。因此不能把探头浸入的最初几小时，甚至十几小时的测试结果认做是系统情况的指示。 3.6 如果水的电阻率接近或超过仪器的测定范围(如电阻达106ω/cm或电导率4. 仪器 4.1 同种材料(参比电极可用不锈钢材料)三电极探头。 4.2 快速腐蚀测试仪。 4.3 可调电热恒温水浴锅或可调电磁搅拌加热器。 4.4 组成被测水系统的各项玻璃仪器和设备，如500ml三口瓶、烧杯、温度计、微型充气泵等。5．测试电极探头的制备 5.1 常用的同种材料三电极探头如图4——10所示．参比电极也可用不锈钢制作，研究电极和辅助电极采用＃20或a3钢材料。三个电极呈正三角形排列，每个电极的表面积为5.1平方厘米，表面粗糙度为0.8。 5.2探头电极在使用之后，应将两个碳钢电极一齐更换或经砂磨后重复使用。6. 测试电极头的安装 6.l 安装之前应将电极用石油醚、无水乙醉洗净、滤纸吸干(必要时进行称重)，测准表面积并分清参比电极。然后拧紧在加有1.5×3×6“o”型密封圈的预埋电极接头上。 6.2 将探头安装在固定孔上或用万用夹固定。 6.3 安装探头要小心，防止电极被沾污。 6.4 腐蚀介质的流速、温度、充气泵和导电率的测试仪表，如要安装，应在探头安装之前进行。7．测试步骤 7.1 应按仪器使用说明书进行测试操怍，但下述几点应引起注意： 7.1.1 仪器应靠良好接地，以排除干扰。 7.1.2 电源应符合仪器要求； 7.1.3 电极应在试液中稳定一定时间，使之与环境适应后再进行测试； 7.1.4 仪器工作前应校准零点； 7.1.5 进行工作电极的开路补偿； 7.1.6 各调节旋钮均应调节到挡位置。 7.2 测试极化阻力rp的程序，除按说明书规定进行外，还应使工作——辅助电极反向同样测定rp。 7.3 为了测定在真实运转系统中水的腐蚀，尽管电极上会有结垢和腐蚀产物。仍然可以继续进行测试，直到仪器无法得到稳定的读数为止。8. 计算 8.1 将正反向测定的rp做算术平均（rp’），即为这次测试值；两者之差值△rp即为点蚀倾向之半定量测试值。 8.2 对于一系列随时问变化的rp和△rp测试值，可制成rp’— t及δrp － t曲线，并求出其统计的rp值和δrp值。8.3如果本法是用于评选缓蚀剂，则可用rp和空白rp0按下式计算缓蚀率： 8.4 必要时可测出电极的腐蚀失重，并计算出腐蚀速度。 8.5 如果被测系统业已知道挂片失重法测得的腐蚀速度为fw(mdd)和相应的极化阻力为rp(ω／cm)。则可得到rp和fw之间的换算困速cp： cp＝fw· (mdd·ω／cm2)。 据资料介绍cp值一般在(2.2～10.0)×10mdd·ω／cm2范围变化。9. 精确度 9.1 与测试仪表的性能有关。 9.2 在合理确定cp值后，根据本法测定的rp计算的fp同失重法测定值fw之差可达±2mdd。 (杨连城 吴庆文)
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