Способ определения концентрации ингибитора коррозии в щелочных средах Советский патент 1992 года по МПК G01N27/48 

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии и может быть использовано для определения концентрации ингибитора в щелочных средах, например, в охлаждающих системах двигателей внутреннего сгорания.

Известен датчик для измерения концентрации исследуемой жидкости, основанный на измерении тока, протекающего между чувствительными частями платиновых электродов. Питание датчика осуществляется переменным прямоугольным напряжением высокой частоты до 30 кГц. Чувствительная часть одного электрода выполнена в виде иглы и расположена перпендикулярно к чувствительной части другого электрода, имеющего плоскую поверхность. Расстояние между чувствительными частями электродов рассчитывается по формуле, включающей данные по молярной электропроводности электролита при бесконечном разведении, скорости потока жидкости в реакторе, частоте питающего тока, напряжения внешнего источника питания, температуры, концентрации исследуемой жидкости.

Известный датчик не пригоден для практического применения в условиях эксплуатации технических средств.

Наиболее близким техническим решением к предполагаемому изобретению является способ и устройство для определения эффективности ингибитора в охлаждающей жидкости с помощью высоко импедансного вольтметра, подключенного к электродам датчика, контактирующим с охлаждающей жидкостью. Датчик содержит эталонный и детекторный электрод, состоящий из стального и алюминиевого электродов, соединенных накоротко.

Основным недостатком этого способа является невозможность определения концентрации ингибитора в охлаждающей жидкости из-за малой чувствительности и быстродействия датчика, а также достаточно высокой погрешности измерения.

Se

Ё

VI

VI

00

О

о о

Цель изобретения - повышение чувствительности, быстродействия и уменьшение погрешности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в предложенном способе в качестве материала индикаторного электрода использован специальный сплав состава: мас.%: 34,90- Сг; 4,95 - С; 1,90 - Si; 0,70 - Ml; 1,90 - Mn; 0,40- Си; 1.10- Mo; остальное- Fe.

На фиг. 1 представлена измерительная схема, включающая электрохимическую ячейку - 1 с индикаторным - 2, вспомогательным - 3 электродами, а также электрод сравнения - 5, термокомпенсатор - 4, высо- коомный вольтметр для измерения потенциала индикаторного электрода - 6, генератор прямоугольных импульсов тока - 7, миллиамперметр - 8 и резистор - 9,

Индикаторный электрод подвергается поляризации от генератора 6 в гальваностатических условиях постоянным током переменной полярности: время анодной поляризации 2 с, выключение тока 2 с, катодная поляризация 2 с. Регистрация вели- чины потенциала (Еа) индикаторного электрода осуществляется в момент выключения анодного тока. Величина Еа является функцией концентрации ингибитора.

Пример. Определение концентрации ингибитора ИНКОРТ-8МЗ, разработанного на ПО Кристалл (г. Свердловск).

Калибровка индикаторного электрода представлена на фиг. 2. Условия калибровки: рабочая поверхность 0,35 см2, 1к -- 0,55 мА, IA 0,45 мА, время анодной и катодной поляризации равны 2 с, время включения тока 2 с: 1-50°С, 2 - 80°С. Чувствительность электрода 32 В на 0,1% присадки.

Из таблицы видно, что концентрационная зависимость потенциала индикаторного электрода по прототипу составляет 7 мВ на 0,1% присядки.

Таким образом, из сравнения данных фиг. 2 и табл. 1 следует, что чувствительность заявленного способа увеличивается

до 32 мВ против прототипа 7 мВ на 0,1% присадки.

Результаты определения быстродействия по предлагаемому способу и прототипу представлены на фиг. 3 и в табл. 1.

На фиг. 3 кривая 1 показывает зависимость потенциала анода в моменты выключения поляризации после увеличения концентрации ингибитора ИНКОРТ - 8МЗ от 0,4 до 1,6%; кривая - 2 то же в момент разбавления от 1,6% до 0,4% при 80°С. В обоих случаях потенциалы стабилизируются через 0,5 часа.

Из таблицы 1 и 2 видно, что после изме- нения концентрации ингибитора потенциал принимает соответствующее значение через 10 суток, т.к. быстродействие электрода А - сталь 3 составляет 10 суток.

Из сравнения результатов следует, что быстродействие по предлагаемому способу составляет 0,5 ч против прототипа 10 суток.

Результаты по воспроизводимости, погрешности измерений по заявленному ме- тоду представлены в таблице 3.

Аналогичные измерения по прототипу показали погрешность +2,5%.

Таким образом заявленный способ позволяет повысить точность, чувствитель- ность и быстродействие индикаторного электрода при определении концентрации ингибитора в щелочных средах.

Формула изобретения Способ определения концентрации ингибитора коррозии в щелочных средах, заключающийся в измерении электрохимического отклика между индикаторным электродом и электродом сравнения, о т л и ч а- ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности,чувствительности и быстродействия измерения, в качестве материала индикаторного электрода использован сплав состава, мас.%: Сг - 34,90; С - 4,95; S - 1,90;Ni-0,7;Mn-1,90; Си -0,4; Мо- 1.10; Fe - остальное.

Таблица 1

Зависимость величины стационарного потенциала индикаторного электрода прототипа (пара AI - сталь 3) от времени выдержки в растворах присадки ИНКОРТ - 8МЗ при

комнатной температуре

Использование: электрохимический способ определения концентрации ингибитора коррозии в охлаждающей жидкости. Сущность изобретения; измеряют электрохимический отклик между индикаторным электродом и электродом сравнения; причем индикаторный электрод изготовлен из сплава с составом мас.%: 35,0-Сг, 4.5 - С, 1,90 - Si2 0,7 Nr 1,90 Mn, 0,4 Си, 1.10 Mo. остальное - Fe. 3 ил., 3 табл.

Таблица 2

Зависимость величины стационарного потенциала индикаторного электрода - прототипа

i (AI - сталь 3) от времени после измерения концентрации присадки из предыдущего

опыта (в скобках указана предыдущая концентрация).

Та б лица 3

Результаты измерений концентрации присадки ИНКОРТ- 8МЗ с помощью заявленного

способа при длительных испытаниях.

Pue.f

/«/ 0,6

0,4 0.2

44 / Я

А/

/ //

Фиг. J

Фиг. 2

25

// / ; л