6. Cấu trúc luận văn
2.5.4. Phương pháp nghiên cứu bằng cách xây dựng đường cong phân cực
Quá trình ăn mòn thép CT3 trong dung dịch NaCl 3,5% là quá trình ăn mòn điện hóa vì vậy các phản ứng ăn mòn có thể được nghiên cứu bằng phương pháp điện hóa, tốc độ ăn mòn tương đương với mật độ dòng điện. Vì vậy chúng tôi xác định tốc độ ăn mòn bằng phương pháp xây dựng đường cong phân cực.
Độ dốc của đường cong phân cực càng cao thì tốc độ ăn mòn càng lớn và ngược lại
a. Phương pháp xây dựng đường cong phân cực
chương trình đo Potentiondynamic. Mối liên hệ giữa dòng và thế biểu thị bằng hệ thức I=F(U). Khi quét thế trong một khoảng từ U1 đến U2 người ta xác định các dòng tương ứng thể hiện được các quá trình điện hóa xảy ra trên bề mặt điện cực. Mối quan hệ giữa dòng và thế của phương pháp thế là đường cong phân cực [9].
b. Phương pháp xác định điện trở phân cực
Hình 2.3. Đồ thị xác định điện trở phân cực từ đường cong phân cực
Việc xác định điện trở phân cực Rp của hệ ăn mòn là xác định độ dốc của đường cong phân cực tại điện thế ổn định (trạng thái không có dòng điện).
Để xác định điện trở phân cực, phải đo một đoạn của đường cong phân cực tại thế từ -30mV đến +30mV so với Ec và lấy tgα tại điện thế ăn mòn.
Ta có:
U I
tg Theo định luật Ohm:
tg R I U p 1 Rp
Độ dốc của đường cong phân cực (α) càng cao thì điện trở phân cực càng nhỏ hay tốc độ ăn mòn càng lớn và ngược lại [9].
c. Phương pháp xác định dòng ăn mòn
Trạng thái tự nhiên của một hệ ăn mòn là không có dòng điện. Để đo tốc độ ăn mòn thường phải đưa hệ ra khỏi trạng thái tự nhiên của nó (tức là phân cực). Rồi sau đó ngoại suy nó trở về trạng thái không có dòng điện.
Quy trình của phép đo dòng ăn mòn:
- Phân cực anot hay catot hoặc cả hai, xây dựng đường cong U - lgI. U(V) -0.4 -0.45 -0.5 -0.55 -0.6 -0.65 -0.7 -0.75 -0.8 -0.85 -0.9 j ( m A /c m ^2 ) 10 8 6 4 2 0 -2 -4 -6 -8 α
- Chọn trên mỗi nhánh một đoạn thẳng nhất có độ dài từ 50mV đến 100mV (nhánh anot, nhánh catot).
- Mỗi đường thẳng được đánh dấu bằng hai điểm, sau đó tiến hành vẽ đường thẳng đi qua hai điểm đó và cắt nhau tại một điểm.
- Chiếu điểm đó lên trục lgI, xác định được dòng ăn mòn
Hình 2.4. Phương pháp xác định dòng ăn mòn
Trong đó: I’: Mật độ dòng ăn mòn U’: Thế ứng với dòng ăn mòn U: Thế bắt đầu ăn mòn
Quá trình xác định điện trở phân cực Rp, mật độ dòng ăn mòn I, điện thế ăn mòn E được thực hiện tự động nhờ chương trình xử lí của máy vi tính
d. Phương pháp đánh giá hiệu quả ức chế ăn mòn kim loại
Để đánh giá hiệu quả của chất ức chế đến ăn mòn kim loại, người ta dựa vào chỉ số sau:
- Hệ số tác dụng bảo vệ (kí hiệu Z): Z = 𝐾0− 𝐾1
𝐾0 . 100%
K0: tốc độ ăn mòn của kim loại khi chưa có chất ức chế (g/m2.h). K1: tốc độ ăn mòn của kim loại khi có chất ức chế (g/m2.h).