Questi metodi possono aiutare a rispondere alle domande sulla resistenza alla corrosione dei materiali metallici, sull'aggressività della corrosione di diversi ambienti e sull'efficienza degli inibitori della corrosione in diversi ambienti. Il vantaggio principale di questi metodi è che possono essere applicati sia in ambienti acquosi che non acquosi. Questo metodo può essere utile nell'industria automobilistica e dei carburanti per lo studio dell'effetto di corrosione delle miscele di benzina a etanolo su diversi materiali da costruzione all'interno dei sistemi di alimentazione.
A dimostrare la procedura sarà Lukas Matejovsky, un membro del mio team. Per testare la corrosione ad immersione statica dei sistemi liquidi metallici, iniziare aggiungendo da 100 a 150 millilitri dell'ambiente di corrosione liquida testato a una bottiglia da 250 millilitri dotata di un gancio per appendere un campione analizzato e utilizzare carta vetrata da 1.200 maglie per macinare e lucidare la superficie del campione metallico sotto l'acqua corrente per ottenere una regolazione uniforme delle superfici. Successivamente, sgrassare accuratamente la superficie del campione con circa 25 millilitri di acetone e circa 25 millilitri di etanolo.
Dopo l'essiccazione, pesare il campione su una bilancia analitica con una precisione di quattro cifre decimali e appendere il campione metallico all'interno della bottiglia in modo che il campione sia emerso all'interno del liquido, ma non si sdrai sul fondo della bottiglia. Quindi, chiudere la bottiglia abbastanza strettamente da evitare l'evaporazione liquida e l'ingresso dell'aria. Rimuovere il campione metallico dalla bottiglia a intervalli regolari per il risciacquo con circa 25 millilitri di acetone, utilizzando tessuto di polpa per rimuovere eventuali prodotti di corrosione in eccesso dalla superficie.
Quindi pesare il campione a quattro cifre decimali e riportare il campione alla bottiglia. Quando si raggiunge l'equilibrio all'interno del sistema liquido metallico, terminare l'esperimento. Per una prova dinamica di corrosione, aggiungere 500 millilitri dell'ambiente di corrosione liquida testato nel pallone a quattro colli della parte di stoccaggio dell'apparecchio e lubrificare le articolazioni in vetro macinato del pallone con un grasso di silicone.
Fissare un dispositivo di raffreddamento a reflusso, un termometro, un capillare di aspirazione collegato a una pompa e l'overflow collegato alla parte temperata, sul collo del pallone. E impostare il criostato collegato al dispositivo di raffreddamento a 40 gradi Celsius. Riempire il circuito di raffreddamento chiuso con etanolo.
Utilizzando il capillare per il pompaggio del carburante, collegare la pompa alla spirale di preriscaldamento della parte temperata del pallone che porta carburante preriscaldato attraverso il fondo della cella di misura. Impostare la portata del carburante della pompa desiderata su 500 millilitri all'ora e il termostato per la parte temperata del pallone a 40 gradi Celsius. Una volta che la parte temperata del pallone è riempita di carburante e il carburante inizia a fluire attraverso la parte aerea di nuovo nel pallone di stoccaggio, aprire la cella di misura composta da due parti collegate tramite un giunto di vetro macinato e appendere il campione macinato, lucido, sgrassato e pesato sul gancio.
Utilizzare un contenitore a pressione per collegare la fritta al tubo per l'alimentazione dell'aria tramite un regolatore di pressione e un misuratore di portata e impostare la portata del gas desiderata sul misuratore di portata su 20-30 millilitri al minuto. Quindi, rimuovere il campione metallico dalla parte temperata del pallone e risciacquare, lucidare e pesare il campione per determinare la perdita superficiale del campione nel tempo, come appena dimostrato. Per una prova di corrosione ad immersione statica, aggiungere da 200 a 300 millilitri del campione di prova liquido nel pallone temperato e appendere un campione di metallo macinato, lucido, sgrassato e pesato sul gancio del dispositivo di raffreddamento a reflusso.
Lubrificare l'articolazione in vetro macinato al dispositivo di raffreddamento con il grasso siliconico e fissare il dispositivo di raffreddamento nel pallone. Collegare la fritta al tubo per l'alimentazione dell'aria con un contenitore a pressione tramite un regolatore di pressione e un misuratore di portata e impostare la portata del gas desiderata su 80 millilitri al minuto sul misuratore di portata. Quindi, impostare la temperatura a 80 gradi Celsius sul termostato per il rinvenimento del pallone e fare 40 gradi Celsius sul criostato collegato al dispositivo di raffreddamento.
Dopo l'appropriato periodo di esposizione sperimentale, rimuovere il campione metallico dall'apparecchio e sciacquare, lucidare e pesare il campione per determinare la perdita superficiale del campione nel tempo, come appena dimostrato. Per le misurazioni elettrochimiche in una disposizione a due elettrodi, in primo luogo, rimuovere il sistema di elettrodi dalla cella di misura e svitare il sistema. Regolare la superficie degli elettrodi, come appena dimostrato, e riassemblare il sistema di elettrodi.
Riempire la cella di misura con 80 millilitri dell'ambiente di corrosione liquida testato e chiudere la cella di misura attraverso il sistema di elettrodi. Posizionare l'intera cella in una gabbia faraday messa a terra e collegare il galvanostato e il potenziostato al sistema di elettrodi, in modo che un elettrodo del sistema agisca come elettrodo di riferimento, e l'altro elettrodo agisca come un elettrodo funzionante e ausiliario, allo stesso tempo. Nel software di misurazione, impostare la sequenza contenente le misurazioni del potenziale del circuito aperto e la misurazione della spettroscopia di impedenza elettrochimica ed eseguire la stabilizzazione per almeno 30 minuti per ridurre al minimo il potenziale cambiamento.
Quindi, acquisire la misurazione della spettroscopia di impedenza elettrochimica ad un'ampiezza sufficientemente elevata, in base alla conducibilità dell'ambiente di corrosione, e ad una gamma sufficiente di frequenze per consentire la valutazione delle parti a bassa e alta frequenza degli spettri. Per le misurazioni elettrochimiche in una disposizione a tre elettrodi, regolare la parte di misura dell'elettrodo di lavoro dal materiale metallico testato, come dimostrato, e avvitare la parte sull'estensione dell'elettrodo. Riempire la cella di misura con 100 millilitri dell'ambiente di corrosione liquida testato e chiudere la cella con un tappo, attraverso il quale vengono condotti l'elettrodo di lavoro del materiale testato e l'elettrodo ausiliario del filo di platino.
Assicurarsi che l'elettrodo ausiliario sia attorcigliato attorno all'elettrodo di lavoro. Inserire l'elettrodo di riferimento con un ponte attraverso l'entrata laterale della cella, in modo che l'elettrodo di riferimento sia il più vicino possibile all'elettrodo di lavoro, senza che gli elettrodi si tocchino a vicenda. Inserire la cella in una cella Faraday messa a terra e collegare gli elettrodi, tramite un sistema via cavo, al galvanostato e al potenziostato dotati del software appropriato.
Quindi, nel software dei dispositivi di misura utilizzati, impostare la sequenza di misura, contenente la misurazione del potenziale del circuito aperto, per almeno 20 minuti, la spettroscopia di impedenza elettrochimica nell'intervallo di circa un megahertz a un millihertz, e un valore di ampiezza da cinque a 20 millivolt, e le caratteristiche di polarizzazione tra 200 e 500 millivolt al potenziale di corrosione. In una prova statica di corrosione, 1.200 ore sono sufficienti per ottenere la stabilizzazione dei sistemi di alimentazione E10 ed E85 in acciaio dolce, mentre sono necessarie 340 ore per la stabilizzazione all'interno del sistema dinamico di corrosione. L'efficienza dell'inibitore della corrosione è evidente anche in entrambi i combustibili, poiché si osservano perdite sostanzialmente inferiori di materiale quando viene applicato l'inibitore.
La rimozione dei prodotti di corrosione superficiale mediante decapo consente l'acquisizione di perdite reali di materiale importanti per il calcolo dell'efficienza degli inibitori della corrosione. Quando la conducibilità di un ambiente è bassa, lo spettro è costituito da un solo semicerchio ad alta frequenza, che consente di valutare solo le proprietà che caratterizzano l'ambiente utilizzato. Quando la conducibilità di un ambiente è abbastanza alta, lo spettro è costituito da regioni ad alta e bassa frequenza che formano due semicerche relativamente ben separate.
Qui, vengono mostrate le curve di Tafel di acciaio dolce nell'ambiente del combustibile aggressivo E85 senza l'inibitore prima e dopo, la potenziale compensazione della caduta di perdita, così come in presenza di un inibitore a base di ammina. Durante il tentativo di questi metodi è importante ricordare di ridurre al minimo l'errore Wang e di eseguire attentamente la regolazione della superficie del campione. Per le prove statiche e dinamiche, la resistenza alla corrosione dei materiali metallici, o l'aggressività di corrosione dei diversi ambienti, possono essere valutate in base alla velocità di corrosione dei materiali testati durante il test.
Per i metodi elettrochimici, la resistenza alla corrosione dei materiali metallici, o l'aggressività di corrosione dei diversi ambienti, possono essere valutate in base ai bastoncini correttori di polarizzazione. Tutti i metodi presentati ci consentono di testare l'efficienza degli inibitori della corrosione.
