Концентрацию кислорода

Рациональную концентрацию ингибитора обычно выбирают ни основании изучения зависимости скорости коррозии металла от концентрации ингибитора в данном электролите (рис. 248).

Концентрацию ингибитора, способствующую предотвращению точечной коррозии металла, определяют путем построения кривой зависимости степени защиты от концентрации (рис. 63).

В каждом конкретном случае оптимальную концентрацию ингибитора определяют эмпирически. Например, ингибитор И-1-А обеспечивает надежную защиту стали от наводороживания при его концентрации в среде 0,1 кг/м3, тогда как

В обоих случаях при соответствующем подборе веществ и их концентраций силы отталкивания между адсорбированными частицами могут смениться на силы взаимного притяжения, что резко повысит поверхностную концентрацию ингибитора и степень экранирования им поверхности корродирующего металла [20].

Количество состава «Р», вводимого в травильную ванну, составляет 0,2—0,5%. Минимальная дозировка применяется при травлении изделий с небольшим слоем окалины при температурах не выше 50° С. При более высокой температуре и травлении металла с толстым слоем окалины концентрацию ингибитора повышают до 0,5%. Количество состава «П» рассчитывается в зависимости от площади зеркала травильного раствора в ванне и температуры ванны. При травлении в кислоте и температуре до 50° С следует вводить 0,5 кг состава «П» на 1 м2 поверхности травильного раствора, выше 50° С — 1—1,5 кг/м2. Требуемое количество компонентов «Р» и «П» вводят последовательно в травильную ванну, и перемешивают раствор после введения каждой добавки. В процессе травления на поверхности раствора образуется пена, препятствующая выделению кислотного тумана в атмосферу цеха. Если при корректировке в ванну добавляется кислота, одновременно следует ввести соответствующее количество ЧМ (Р + П).

Зная концентрацию ингибитора, а также величину навески бумаги, взятой для экстракции, и степень разбавления экстракта,, можно несложным расчетом определить содержание функционального вещества в бумаге и выразить его в процентах или граммах на 1м2 упаковочного материала. Необходимо иметь в виду, что для получения надежных результатов разбавление экстракта перед

Используя найденные значения рг и S, можно определить скорость испарения ингибитора и срок службы антикоррозионной упаковочной бумаги. Сложность расчета скорости и продолжительности испарения ингибитора из увлажненной водой бумаги связана с трудностью определения парциального давления ингибитора в капилляре рг, которое зависит, с одной стороны, от степени увлажнения бумаги и определяет концентрацию ингибитора в жидкой фазе, а с другой — от поверхностной активности ингибитора. Если степень увлажнения упаковочного материала может быть определена, то поверхностную активность, т. е. ее влияние на рг, учесть трудно и количественные расчеты скорости испарения ингибитора оказываются приблизительными.

Травитель 20 [50 мл НС1; 5 мл HNO3; 0,15—2 мл ингибитора коррозии; 50 мл Н2О]. Этот Травитель, широко используемый для нержавеющих сталей, впервые предложен Гоереном [12]. Добавка ингибитора содействует равномерному выявлению структуры. Применение реактива требует некоторого опыта: необходимо подбирать концентрацию ингибитора, иначе может проходить точечная коррозия. Травление производят при температуре около 50° С [13].

При обработке пара аминами преследуют две цели. Сначала пленкообразующие амины подают в пар в большой концентрации для создания прочной защитной пленки и удаления продуктов коррозии. На этой стадии амины подают непрерывно в течение 10—30 сут в зависимости от размеров системы. Необходимую концентрацию ингибитора в мг на 1 кг пара определяют по формуле [151:

Изучение кинетики процессов ингибирования да'ет возможность судить о скорости установления адсорбционного равновесия, времени формирования защитных пленок, позволяет установить оптимальную концентрацию ингибитора для быстрой и эффективной защиты корродирующего металла в любой момент от на-] чала иигибирования. Кинетические закономерности имеют важное значение для! установления механизма ингибирования.

Концентрацию ингибитора рассчитывали с учетом активной кислотной формы, входящей в РМАС. Для испытания брали две концентрации ингибитора 50 и

Приведенные формулы позволяют рассчитать также состав продуктов сгорания, т. е. процентное содержание в нем отдельных компонентов, например концентрацию кислорода С>2= lOOl/Oj/Vr, водяного пара H2O=100VH o/1/r и т.д.

Для уменьшения содержания растворенного кислорода применяют специальные ионообменные смолы. Они содержат вещества, быстро реагирующие с кислородом, такие как сульфиты металлов, гидроксид железа (II), гидроксид марганца. Смолы можно регенерировать соответствующей химической обработкой. При лабораторных испытаниях смол, содержащих Fe(OH)2, Поттеру [7] в течение длительного времени удавалось снижать концентрацию кислорода в воде с 8,8 мг/л до менее, чем 0,002 мг/л.

УДАЛЕНИЕ РАСТВОРЕННЫХ КИСЛОРОДА И ДИОКСИДА УГЛЕРОДА. В котлах высокого давления остаточный растворенный кислород в питательной воде полностью реагирует с металлами котельной системы, вызывая питтинг котловых труб и повсеместную общую коррозию. Кислород удаляют деаэрацией воды паром с последующим добавлением связывающих кислород веществ, таких как сульфит натрия или гидразин (см. разд. 17.1.1). Конечную концентрацию кислорода обычно поддерживают ниже 0,005 мг/л и определяют с помощью химических методов анализа, например по методу Винклера.

1. Рассчитайте минимальную концентрацию кислорода (в мл/л) необходимую для пассивации в 3 % растворе Na2SO4 железа и сплава Сг—Fe с 12 % Сг. Коэффициент диффузии для О2 при 25 °С D = 2-10~5 сма/с. (Исходить из равенства предельной плотности диффузионного тока восстановления кислорода и критической плотности тока, необходимой для пассивации.)

Эти зависимости подтверждаются, например, данными, представленными на рис. 44, где приведены результаты исследований влияния магнитной обработки водного раствора Nad на коррозию стали, концентрацию кислорода в растворе и электродный потенциал стали. Коррозии

Рис. 44. Влияние напряженности магнитного поля на коррозию стали марки 40ХН (1), электродный потенциал (2) и концентрацию кислорода (3) в водном растворе Nad

Кислород — очень вредная примесь в вольфраме. Нераскисленные образцы вольфрама, полученные и электронно-лучевой плавкой и спеканием порошков, содержат повышенную концентрацию кислорода. При наличии 0,001i—0,005 % кислорода на границе зерен имеются оксиды вольфрама (которые обнаруживаются только электронно-микроскопическим методом) [35]. Это приводит к межкристаллитному разрушению образцов и практически исключает возможность обработки давлением. Добавка раскислителей, в частности углерода, способствует снижению содержания кислорода, очищению границ зерен и повышению их прочности. Это позволяет обрабатывать вольфрам давлением при повышенных температурах [1].

До настоящего времени механизм и кинетика роста зародышей оксида на поверхности металла относительно мало изучены. Первоначальными причинами образования зародышей считаются дислокации, примеси и другие поверхностные дефекты. Часто такое расположение зародышей оксида объясняется адсорбцией кислорода на поверхности как фактора, лимитирующего скорость окисления. Адсорбированный кислород, диффундируя на поверхность к растущим зародышам оксида, снижает одновременно концентрацию кислорода в зоне вокруг каждого зародыша и тем самым препятствует возникновению новых. Размеры таких зон и плотность распределения зародышей зависят от запаса адсорбированного кислорода и скорости поверхностной миграции.

Учитывая то, что через окалину переносятся эквивалентные количества противоположно заряженных частиц (в стационарном состоянии в окалине отсутствует результирующий ток) и химический потенциал выражается через концентрацию кислорода и температуру следующим образом:

рассчитать соответствующую этому случаю концентрацию кислорода в среде:

Другой способ поддержания постоянной концентрации кислорода в растворе состоит в следующем. После закручивания автоклава с образцами и раствором к нему подключается баллон со сжатым газом. Давление в баллоне для предотвращения кипения раствора в автоклаве должно на (15 •*- 20) • 10s Па превышать давление насыщенных паров воды при выбранной температуре испытаний. Изменяя соотношение кислорода и какого-либо инертного газа (аргон, азот), можно поддерживать заданную концентрацию кислорода в растворе. Так, например, при температуре испытаний 340 Т подключение к автоклаву вместимостью 0,5 л баллона со сжатым воздухом при давлении 150• 105 Па позволяет поддерживать в растворе концентрацию кислорода 3S- 42 мг/л.