a. Cơ sở của phương pháp tổn hao khối lượng
Phương pháp này dựa trên sự thay đổi về khối lượng của mẫu kim loại được ngâm trong môi trường ăn mòn khi có và không có mặt chất ức chế.
Tốc độ ăn mòn kim loại (v) được xác định bởi độ thay đổi khối lượng của mẫu kim loại trong một đơn vị thời gian trên một đơn vị diện tích bề mặt.
t S m t S m m v . . 0 (g/m2.h) (23) Trong đó:
m0: Khối lượng mẫu kim loại trước thí nghiệm (g)
m: Khối lượng mẫu kim loại sau thí nghiệm tại thời điểm t (g) S: Diện tích mẫu (m2), t: Thời gian thí nghiệm (h)
Khả năng ức chế ăn mòn được đánh giá bằng hiệu quả bảo vệ (P) % 100 . (%) 0 0 v v v P (24)
v0 là tốc độ ăn mòn kim loại trong môi trường ăn mòn không có chất ức chế v là tốc độ ăn mòn kim loại trong môi trường ăn mòn có chất ức chế
b. Cách tiến hành thí nghiệm
Chuẩn bị mẫu đồng, dung dịch, thiết bị
- Chuẩn bị mẫu đồng
+ Sử dụng mẫu đồng M1 có diện tích 52cm2.
+ Tất cả mẫu đồng trước khi làm việc được xử lí bề mặt, đục lỗ làm dây treo, đo chính xác diện tích, rửa sạch bằng nước cất, dùng bông tẩm axeton lau sạch, sấy khô và đem sử dụng.
- Chuẩn bị dung dịch
+ Pha dung dịch nền (axit HNO3 3M) từ: axit HNO3 65-68% (d =1,40 g/ml) với nước cất 2 lần.
+ Một mẫu dung dịch HNO3 3M không có chất ức chế gọi là mẫu nền.
+ Chuẩn bị 25 mẫu HNO3 3M có pha chất ức chế với nồng độ 10-5M. Các mẫu được đánh theo thứ tự từ mẫu (1)- (25) có chứa các chất ức chế tương ứng từ CI.1- CI.25.
- Thiết bị
+ Thước đo kỹ thuật.
+ Cân điện tử có độ chính xác 10-4g.
+ 26 cốc thủy tinh (cỡ 250ml), 26 đũa thủy tinh làm giá treo.
Hình 2.1. Sơ đồ thiết bị đo tốc độ ăn mòn bằng phương pháp tổn hao khối lượng
Tiến hành thí nghiệm
Các phép đo được tiến hành ở nhiệt độ phòng 2510C.
- Mẫu đồng M1 được chuẩn bị đem cân trên cân điện tử với độ chính xác 10-4g xác định khối lượng m0.
- Ngâm các mẫu đồng vào 26 cốc đựng dung dịch nghiên cứu: + Cốc 1 dung dịch HNO3 3M (mẫu nền).
+ Cốc 2-26 lần lượt chứa dung dịch nền HNO3 3M có hoà tan các chất ức chế với nồng độ 10-5M.
- Cứ sau 25 phút, lấy mẫu đồng ra rửa bằng nước cất, tẩy nhờn bằng axeton, thấm và làm khô, cân xác định khối lượng m. Thời gian tiến hành thí nghiệm là 90 phút.
Lấy các kết quả, xây dựng đồ thị sự hụt khối lượng theo thời gian, tính tốc độ ăn mòn từng mẫu theo phương trình đồ thị thu được bằng phương pháp bình phương cực tiểu.