Электрохимическая ячейка для исследования механизма и кинематики коррозии металлов Советский патент 1974 года по МПК G01N17/00 

1

Изобретеиие предназначеио для моделирования коррозионных нррцессов в среде жидких диэлектриков с малой растворимостью воды в условиях конденсации.

Известна электрохимическая ячейка для исследования коррозии металлов иод тонкими пленками электролита в жидких диэлектриках.

Ячейка состоит из емкости с жидким диэлектриком и размещенными в ней рабочим электродом, прелТ,ставляющим собой многополюсиую пластину, вспомогательный электрод и устройство для инжекции электролита на поверхность рабочего электрода. Электролит инжектируется к рабочей поверхности в виде капель, непрерывно омывающих исследуемый образец. Вспомогательный платиновый электрод расположен в емкости инжектора. Однако такая ячейка не обеспечивает стабильность пленки электролита на поверхности рабочего электрода и не позволяет регулировать ее толпшпу. Кроме того, с помощью этой ячейки нельзя измерять емкостно-омические характеристики, так как электрод сравнения расположен не параллельно исследуемому электроду.

Для новыщения достоверности результатов исследований с помощью стабильной пленки электролита на поверхности исследуемого металла и регулирования ее толщины в пределах 50-500 мк ячейка снабл ена втулкой, установленной соосно электроду-дерл ателю с возмомсностью перемещения вдоль оси, и сеткой-фазоразделителем, укрепленной на втулке. Сетка-фезоразделитель может быть выполнена двухслойной: один слой из несмачиваемого электролитом химически инертного материала, а второй слой из платины.

На фиг. 1 изображена электрохимическая

предлагаемая ячейка, общий вид; на фиг. 2 - дисковый электрод-держатель, общий вид.

Ячейка содержит емкость 1 с жидким диэлектриком, устройство для инжекции электролита, состоящее из емкости 2, щланга 3,

мерника-дозатора 4, игольчатого вентиля 5, переходника 6, патрубка 7 электрода. Сверху емкость 1 герметично закрывается крышкой 8. На крышке смонтирован микрометрический винт 9 и электролитический ключ 10.

Ячейка устанавливается на подставке 11 с регулировочными винтами 12. В боковой стенке емкости 1 выполнено отверстие 13 для слива избытка электролита. В емкости 1 размещен выполненный из непроводящего материала дисковый электрод-держатель 14. На рабочей плоскости электрода-держателя расположены три кольца из исследуемого материала, среднее из которых является рабочим электродом 15, а два крайних 16 и 17 -

вспомогательпыми.

3

В центральной части рабочей плоскости электрода-держателя расположено несколько капилляров 18 для подвода электролита к рабочей поверхности. Отверстие 19 предназначено для вывода контактов от электродов 15- 17, а отверстие 20 - для подвода электролитического ключа 10 к рабочему электроду 15. Устройство для регулирования толщины иленки электролита включает, втулку 21, установленную соосно держателю 14, и втулку 22, по которой перемещается втулка 21 вдоль оси держателя 14. Втулка 21 имеет вырезы 23. К втулке 21 с помощью прижимного кольца 24 крепятся сетка-фазоразделитель 25 и скоба 26, имеющая отверстие для крепления тяги 27. Перемещение втулки 21 осуществляется вращением микрометрического винта 9. Сетка-фазоразделитель 25 выполнена двухслойной, причем один слой из несмачиваемого электролитом химически инертного материала, а второй слой из платины. Выводы от рабочего электрода 15 вспомогательных электродов 16, 17 и 24 и стандартного 28 крепятся к соответствующим клеммам потенциостата 29 и регистратора емкости 30.

Ячейка заполняется исследуемым жидким диэлектриком. Вращением микрометрического винта 9 задается необходимая толщина пленки электролита. Игольчатым вентилем 5 устанавливается расход электролита строго определенного состава, либо подается необходимое количество электролита из мерникадозатора 4 через капилляры 18 на поверхность рабочего электрода. В случае проведепия исследований в потоке электролита избыток его вытекает через вырезы 23 во втулке 21, барботирует через слой диэлектрика и сливается через сливное отверстие 13. Величипа тока, потенциала и емкости регистрируется потенциостатом 29 и регистратором емкости 30.

Таким образом, ячейка позволяет создавать путем принудительной инжекции на поверхность металла как стабильную пленку электролита, так и пленку в виде непрерывно обновляющегося потока электролита, причем толщина пленки регулируется в пределах 50-500 мк. Кроме того, наличие платинового электрода в сетке фазоразделителя 25, применение потенпиостата и регистратора емкости обеспечивает возможность измерять следующие характеристики: изменение потенциала и емкости во времени; потенцио- и

гальваностатические характеристики, изменение емкости при заданном потенциале, емкостно-омические характеристики.

Предмет изобретения

1. Электрохимическая ячейка для исследования механизма и кинетики коррозии металлов под тонкими пленками электролита в среде жидкого диэлектрика, содержащая емкость с жидким диэлектриком и размещенные в ней, вынолненный из непроводящего материала дисковый электрод-держатель, закрепленный на нем рабочий электрод, вспомогательные электроды и устройство для инжекции электролита на поверхность рабочего

электрода, отличающаяся тем, что, с целью повышения достоверности результатов исследования, ячейка снабжена втулкой, установленной соосно держателю с возможностью перемещения вдоль оси и сеткой-фазоразделителем, укрепленной на втулке.

2. Ячейка по п. 1, отличающаяся тем, что сетка-фазоразделитель выполнена двухслойной - один слой из несмачиваемого электролитом, химически инертного материала и второй слой из платины.

./

iO

fva/

18

15 7 /6

иг