Сравнение электрохимических параметров меди М0.
Для медного электрода используем другие композиции. В композициях содержится помимо исходных веществ, так же 1% бензотриазол. Композиции с бензотриазолом имеют индекс 2.(например 1.2 или 3.2). Были исследованы граничные сопротивления для медного электрода в композициях при 1% концентрации и в базовом растворе 0,04% Na2CO3. Полученные данные, представлены в табл. 14.
Таблица 14
Зависимость граничного сопротивления от состава исследуемых композиций при 1% концентрации
| Раствор | Rг , КОм .см2 | Среднее значение Rг | ɣ |
| 0,04% Na2CO3 | 1037±132 | ||
| 1.2 | 1651±318 | ||
| 2.2 | 2238±185 | ||
| 3.2 | 3770±414 | ||
| 4.2 | 5194±592 | ||
| 5.2 | 5291±264 | ||
По результатам табл. 14 построили график, представленный на рис.17
Рис.17. График зависимости граничного сопротивления медного электрода от состава исследуемых растворов с 1% концентрацией. y = -85x2+ 1557x - 294 (Полиномиальная); R² = 1
По результатам проделанной работы видно, что при добавлении 1% бензотриазола сопротивление заметно выросло (1651-5291 КОм .см2 ) , также у композиций 4.2 и 5.2 перекрываются доверительные интервалы, их эффективности примерно одинаковы для меди.
Исследование 5 композиции 1% (без бензотриазола) для медного электрода. Полученные данные представлены в табл.15.
Таблица 15
Граничные сопротивления композиции 5 при 1% концентрации
| Раствор | Rг , КОм .см2 | Среднее значение Rг | ɣ |
| 243±7 | 0,2 | ||
Так же исследовали зависимость граничного сопротивления от состава исследуемых композиций при 5% концентрации для чугуна. Полученные данные, представлены в табл. 16
Таблица 16
Зависимость граничного сопротивления от состава исследуемых композиций при 5% концентрации
| Раствор | Rг , КОм .см2 | Среднее значение Rг | ɣ |
| 1.2 | 3542±145 | ||
| 2.2 | 3987±102 | ||
| 3.2 | 4901±201 | ||
| 4.2 | 6292±288 | ||
| 5.2 | 6536±271 | ||
По результатам табл. 16 построили график, представленный на рис.18
Рис.18. График зависимости граничного сопротивления медного электрода от состава исследуемых растворов с 5% концентрацией. y = 5x2+ 794x + 2443(Полиномиальная);R² = 1
На графике отчетливо видно, что композиции 4.2 и 5.2 наиболее эффективны. Сопоставляя данные таблицы 14 и таблицы 16, можно сделать вывод, что композиция 5.2 с 5% концентрацией существенно эффективнее, чем с 1% концентрацией.(ɣ= 10).
Исследование 5 композиции 5% (без бензотриазола) для медного электрода. Полученные данные представлены в табл.17.
Таблица 17
Граничные сопротивления композиции 5 при 5% концентрации
| Раствор | Rг , КОм .см2 | Среднее значение Rг | ɣ |
| 976±23 | |||
Влияние бензотриазола
Сравнивали влияние на величину Rг для разных электродов и концентраций наиболее эффективных композиций без бензотриазола (композиция 5) и в присутствии бензотриазола (композиция 5.2).
Для сравнения вначале получили данные величины Rг базового раствора с 0,04% Na2CO3 концентрацией для разных электродов.
Таблица 18
Величина Rг в базовом растворе на разных сплавах
| Базовый раствор | Электроды | ||
| Сталь 10 | Чугун СЧ 12-28 | Медь М0 | |
| Среднее значение Rг | Среднее значение Rг | Среднее значение Rг | |
| 0,04% Na2CO3 | 24±4 | 7,1±0,1 | 1037±132 |
Влияние композиций для разных сплавов с 1% концентрацией.
Таблица 19
Величина Rг в 1% композициях
| Электроды | 1% | |
| Среднее значение Rг | ||
| 5 композиция | 5.2 композиция | |
| Сталь 10 | 360±11 | 375±6 |
| Чугун СЧ 12-28 | 23±0,7 | 39±7 |
| Медь М0 | 243±7 | 5291±264 |
Из данных табл.19 свидетельствует, что бензотриазол в 1% -х композиции влияет мало на сталь (в 1,1 раз) и чугун (в 1,7 раза). Но существенно влияет на медь, примерно 21 раз. Это наглядно следует из графика рис.19.
Рис.19. График зависимости граничного сопротивления в растворах композиций 5 и 5.2 с 1% концентрацией от материала электрода..
Влияние композиций с 5% концентрацией для разных сплавов.
Таблица 20
Величина Rг в 5% композициях
| Электроды | 5% | |
| Среднее значение Rг | ||
| 5 композиция | 5.2 композиция | |
| Сталь 10 | 351±14 | 438±4 |
| Чугун СЧ 12-28 | 338±14 | 403±2 |
| Медь М0 | 976±23 | 6536±271 |
Из данных табл.20 следует, что бензотриазол в 5% -х композициях влияет мало на сталь 1,2 раза и на чугун аналогично в 1,2 раза. Но существенно влияет на медь в 6 раз. Это наглядно видно из графика рис.20.
По результатам табл. 20 построили график, представленный на рис.20.
Рис.20. График зависимости граничного сопротивления в растворах композиций с 5% концентрацией от материала электрода.
Зависимость эффективности композиций (γ)= 
от материала электрода, представлены в табл.20.
Таблица 21
Эффективность композиций
| Композиции | Сплав | |||||
| Сталь 10 | Чугун СЧ 12-28 | Медь М0 | ||||
| 1% | 5% | 1% | 5% | 1% | 5% | |
| 0,2 | ||||||
| 5.2 |
Отношение эффективности композиций : γ (5.2)/ γ (5).
Таблица 22
| Композиции | Сплав | |||||
| Сталь 10 | Чугун СЧ 12-28 | Медь М0 | ||||
| 1% | 5% | 1% | 5% | 1% | 5% | |
| γ(5.2)/ γ (5) | 1,1 | 1,2 | 1,7 | 1,2 | 6,3 |
ВЫВОДЫ
1. Сталь 1. Композиции 1-5 хорошо защищают сталь ( Rг ср=190-360 КОм .см2) в зависимости от концентрации от 1 до 5%. Наилучшие композиции: 5 при 1% концентрации ( Rг=360 КОм .см2) и композиция 4 при 5% концентрации ( Rг=352 КОм.см2).
2. Чугун. 1% растворы всех композиций слабо защищают чугун, в среднем в 15 раз хуже, чем сталь. Наиболее высокие защитные свойства у композиций 4 и 5 (14 и 23 КОм .см2). При концентрации 5% так же слабо влияют композиции 1-3, а вот композиции 4 и 5 защищают чугун так же эффективно как и сталь (Rг= 321-329 КОм.см2).
3. Медь. Бензотриазол даёт наибольший эффект для меди с композицией 4.2 (6293 КОм .см2 ) или 5.2 (6536 КОм .см2 ) с 5% концентрацией, коррозионная стойкость стали 10 и чугуна СЧ 12-28 при введении бензотриазола возрастает незначительно.
4. Для комплексной защиты станков и обробатываемых деталей можно рекомендовать композиции 4.2 или 5.2 с 5% концентрацией, обеспечивающие максимальный эффект.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.Кац Н.Г., Стариков В.П., Парфенова С.Н. Химическое сопротивление материалов и защита оборудования нефтегазопереработки от коррозии: учеб. пособие. М: Машиностроение, 2011. 436 с.
2.Козлов В. А. Основы коррозии и защиты металлов: учеб.пособие. Иваново: Иван.гос. хим. – технол. ун-т, 2011. 177 с.
3.Семенова И. В., Флорианович Г. М., Хорошилов А. В. Коррозия и защита от коррозии. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2002. 336 с.
4.Коррозия и защита от коррозии / С.Б. Мальцева и [др.]. Вологда: ВГТУ, 2013. 119с.
5.Алексеев С. Н., Иванов Ф. М., Модры С.А. Долговечность бетона в агрессивных средах. М.: Стройиздат, 1990. 320 с.
6.Левин А. И. Теоретические основы электрохимии. – М.: Металлургиздат, 1972. – 544 с.
7.Коррозия и защита от коррозии / С.Б. Мальцева и [др.]. Вологда: ВГТУ, 2013. 119с.
8.Жук Н.П. Курс теории коррозии и защиты металлов. М.: Альянс, 2006. 472с.
9.Коррозия. Способы борьбы с коррозией / В.В. Свинарёв и [др.]. Уфа: РИО РУНМЦ Госкомнауки, 2009. 63с.
10.Журавлев Б.Л., Кайдриков Р.А., Нуруллина Л.Р. Электрохимическая коррозия металлов. Казань: КГТУ, 2003. 73с.
11.Антикоррозионная защита металла методом гальваноконтактного осаждения / С.Ю. Жачкин и [др.] // Журн. Упрочняющие технологии и покрытия. 2014. № 11 (119). С. 29-31.
12.Герасименко А.А., Ямпольская Т.Е. Модифицирование средств предотвращения коррозии алюминиевых сплавов//Журн. защита металлов. 2006. Т.42, № 1. С.32-38.
13.Улиг Г.Г., Реви Р.О. Коррозия и борьба с ней: Введение в коррозионную науку и технику. Л.: Химия, 1989. 456 с.
14.Замалетдинов И.И. Электрохимическая коррозия и защита металлов. Пермь: ПГТУ, 2010. С41-45.
15. ГОСТ 1050-88. Прокат сортовой, калиброванный, со специальной отделкой поверхности из углеродистой качественной конструкционной стали. Общие технические условия. М.,1991. 38с. (Издательство стандартов).
16. ГОСТ 16523-97. Прокат тонколистовой из углеродистой стали качественной обыкновенного качества общего назначения. М.,1997. 30с. (Издательство стандартов).
17. Марочник стали и сплавов. – URL: http://www.splav-kharkov.com (дата обращения 20.05.2017).
18. ГОСТ 1412-85.Чугун с пластинчатым графитом для отливок. М., 1987. 5с.
19. Центральный металлический портал РФ. – URL: http://metallicheckiy-portal.ru ( дата обращения 20.05.2017)
20. ГОСТ 859-2001. Медь. Марки. М.,2001. 35с. (Издательство стандартов).
21. Фримантл М. Химия в действии. В 2 т. М.: Мир, 1991.
22.Лидин Р.А., Молочко В.А., Андреева Л.Л. Химические свойства неорганических веществ. Л.: Химия, 2000. 286с.
23. Антропов Л. И., Макушин Е. М., Панасенко В. Ф. Ингибиторы коррозии металлов. Киев: Техника, 1981. 183 с.
24.Алексеев С. Н., Ратинов В. Б. Ингибиторы коррозии стали в железобетонных конструкциях. М.: Стройиздат, 1985. 272 с.
25. Иванов Е. С. Ингибиторы коррозии металлов в кислых средах. Справочник М.: Металлургия, 1986. 175 с.
26. Решетников С. М. Ингибиторы кислотной коррозии металлов. Л.: Химия, 1986. 144 с.
27. Балезин С. А. Отчего и как разрушаются металлы. М.: Просвещение, 1976. 160с.
28. Антропов Л. И. О современном состоянии и об основных направлениях развития в СССР работ по созданию ингибиторов коррозии, их производству и внедрению в 1976–1990 годах / Известия Северо-Кавказского научного центра высшей школы. Сер. Естественных наук. 1974. № 2. С1–7.
29. Химресурс. – URL: http: //chemres.ru (дата обращения 20.05.2017).
30. Фрейдлин Г.Н., Алифатические дикарбоновые кислоты. М.: 1978.234с.
31. Химпром. – URL: http://www.himprom.com (дата обращения 20.05.2017).
32. Химпэк. – URL: http://www.chempack.ru (дата обращения 20.05.2017).
33. Герасименко А. А., Михайлов А. Н. Об электрокоррозии элементов радиоэлектронной сети // Журн. Защита металлов. 2007. № 4. С. 381-389.
34. Анисимов И. Г., Бадыштова К. М., Бнатов С. А. Топлива. Смазочные материалы, технические жидкости. Ассортимент и применение: Справочник / 2-е изд.М.: Техинформ, 1999. 596 с.
35. Оценка охлаждающих свойств смазочно-охлаждающих жидкостей / А.Г. Кисель и [др.] // Журн. Омский научный вестник. 2017. № 151. С. 27-29.
36. Мухин В.А., Кузин А.Г. Датчик определения относительной коррозионной агрессивности нейтральных и слабощелочных растворов. Патент на полезную модель RU №154370. 28.08.2015.