AZ ALUMINUM KORRÓZIÓJÁNAK VIZSGÁLATA LÚGOS KÖZEGBEN

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "AZ ALUMINUM KORRÓZIÓJÁNAK VIZSGÁLATA LÚGOS KÖZEGBEN"

Zsanett Pásztorné
7 évvel ezelőtt
Látták:

1 Laboratóriumi gyakorlat AZ ALUMINUM KORRÓZIÓJÁNAK VIZSGÁLATA LÚGOS KÖZEGBEN Az alumínium - mivel tipikusan amfoter sajátságú elem - mind savakban, mind pedig lúgokban H 2 fejldés közben oldódik. A fémoldódási (korróziós) folyamat pillanatnyi sebességét általában a korrózió során oldódó fém tömegének felület- és idegységre vonatkoztatott változásával definiáljuk, az alábbi módon: v korr = d m Adt, g/m2. d, ahol m a korrodált fém tömege, g, A a felület, m 2, t az id, d. Gyakorlatban véges id alatt bekövetkez véges tömegváltozást mérünk, és a korrózió ezen id alatti átlagos sebességét határozzuk meg, vagyis mintha a korrózió állandó sebesség lenne ebben az idintervallumban. A korróziósebesség meghatározásának többféle módja ismeretes. Ha a korróziós folyamat során a fém oldódása közben pl. H 2 fejldik, akkor a sztöchiometriai viszonyok ismeretében a gáz anyagmennyiségének megmérésével a feloldódott fém tömege, abból - a felület és az id ismeretében - a korrózió sebessége a fenti összefüggés alapján kiszámítható. Az alumínium oldódása NaOH-oldatban az alábbi kémiai reakcióval adható meg: Al + NaOH + H 2 O = NaAlO 2 + 1,5 H 2, vagyis 1 mol Al oldódása során 1,5 mol H 2 gáz képzdik. A mérési feladat: 1. Mérje meg az Al próbatest oldódása közben képzd H 2 gáz térfogatát különböz idpontokban! 2. Számítsa ki a 30. perc adatai alapján az átlagos korróziósebességet! A gyakorlat kivitelezése: A próbatest teljes felületének kiszámításához tolómércével mérjük meg a próbatest élhosszait! A mérés céljára a 1. ábrán látható készülék szolgál. A fzpohárba helyezzük bele a kis üvegedényt, és töltsük be a megadott koncentrációjú NaOH-oldatot! A Bunsen-állványra szerelt gázbüretta (eudiométer) tölcséres végét merítsük kb. 1 cm-rel a folyadék felszíne alá úgy, hogy a kis üvegedény a gázbüretta alatt - a próbatest behelyezése céljából - oldal irányba elcsúsztatható legyen!

2 1. ábra: A korróziós vizsgálat céljára szolgáló készülék A gázbüretta fels részén lév csaphoz csatlakozó gumicsövön keresztül vízsugárszivattyú segítségével a folyadékot óvatosan szívjuk fel a gázbüretta fels részéig és állítsuk be a meniszkuszt nulla szintre! A zsírtalanított Al próbatestet csipesz segítségével helyezzük a kis üvegedénybe és ezeket csúsztassuk a gázbüretta tölcséres vége alá úgy, hogy a fejld H 2 gáz veszteség nélkül a csben gylhessen össze! A vizsgálatot 30 percig végezzük, miközben 5 percenként a fejld gáz térfogatát feljegyezzük. A korróziós folyamatban képzd H 2 térfogatát, anyagmennyiségét, valamint az ezzel egyenérték Al tömegét a vizsgálat 30. percében kapott adatokból számítjuk ki. A számítás menete: A gázbürettában összegylt légnem anyag egyrészt nem tiszta hidrogén, hanem a hmérséklettl függ mennyiség vízgzt is tartalmaz (nedves gáz, a víz gznyomása: p H2O ), másrészt a nyomása is eltér a küls légnyomástól (p b ) a csben lév folyadékoszlop hidrosztatikai nyomása (p h ) miatt. Ezért elsként kiszámítjuk az 2

3 ún. száraz gáz nyomását (p H2 ) a p H2 = p b - p H2O - p h összefüggéssel. Az általános gáztörvény segítségével kiszámítjuk a H 2 anyagmennyiségét, abból a vele egyenérték Al tömegét: n H 2 = p H 2 V H 2 RT, m Al = 27 n H 2 1,5. Végül a korrózió átlagos sebessége a mértékegységek figyelembe vételével: mal vkorr =, g/m 2. d. A 30 Az inhibitoros védelem hatásfoka az alábbiak szerint adódik: = ((v korr(inh. nélkül) v korr(inhibitorral) )/v korr(inh. nélkül) )*100 A víz egyensúlyi gznyomásának hmérsékletfüggése Hmérs. Gzny. t p H2O o C Pa , , , , , , , , , , Gznyomás, p H2O, Pa A víz egyensúlyi gznyomásának hmérsék letfüg gése Hmérséklet, t, o C 3

4 Laboratóriumi gyakorlat Név:... Tcs:... Dátum:... AZ ALUMINIUM KORRÓZIÓJÁNAK VIZSGÁLATA LÚGOS KÖZEGBEN 1. KISÉRLETI ADATOK Észlelési- és eredménylap Az Al-lemez mérete:..... cm, felülete: A = cm 2 A korróziós közeg:..., összetétele:... %(m/m) Inhibítortartalom: 0 %(m/m) Az Al-lemez mérete:..... cm, felülete: A = cm 2 A korróziós közeg:..., összetétele:... %(m/m) Inhibítortartalom:..%(m/m) Légköri nyomás:... Hgmm, Hmérséklet: t =... o C, p b =... Pa Vízgztenzió: p H2O =... Pa Az eudiométer csben összegylt gáz térfogata Id, t, min H 2 térfogat, V H2, cm 3 Id, t, min H 2 térfogat, V H2, cm 3 inhibitor nélkül inhibitorral

5 2. SZÁMITOTT ADATOK A 30. PERCBEN 1. inhibitor nélkül A folyadékoszlop magassága az eudiométer csben a: h = mm hidrosztatikai nyomása: p h =.. Pa A száraz H 2 gáz nyomása: p H2 = Pa A fejldött H 2 gáz térfogata: V H2 =... m 3 A H 2 gáz anyagmennyisége: n H2 = mol A feloldódott Al tömege: m Al =. g A korrózió sebessége: v korr =. g.m -2.d inhibitorral A folyadékoszlop magassága az eudiométer csben a: h = mm hidrosztatikai nyomása: p h =.. Pa A száraz H 2 gáz nyomása: p H2 = Pa A fejldött H 2 gáz térfogata: V H2 =... m 3 A H 2 gáz anyagmennyisége: n H2 = mol A feloldódott Al tömege: m Al =. g A korrózió sebessége: v korr =. g.m -2.d -1 Az inhibitoros védelem hatásfoka: 5

Hasonló dokumentumok

KORRÓZIÓS ÁRAM MÉRÉSE FÉM KORRÓZIÓSEBESSÉGÉNEK MEGHATÁROZÁSA KORRÓZIÓS ÁRAM MÉRÉSE ALAPJÁN

KORRÓZIÓS ÁRAM MÉRÉSE FÉM KORRÓZIÓSEBESSÉGÉNEK MEGHATÁROZÁSA KORRÓZIÓS ÁRAM MÉRÉSE ALAPJÁN 7. Laboratóriumi gyakorlat KORRÓZIÓS ÁRAM MÉRÉS FÉM KORRÓZIÓSBSSÉGÉNK MGHATÁROZÁSA KORRÓZIÓS ÁRAM MÉRÉS ALAPJÁN Ha egy fémet oldatba merítünk a fém és az oldat fázishatárán olyan folyamatok indulnak meg,