«Фторид ертінділерінде коррозияға тұрақты титанның электролиттік еруін зерттеу» тақырыбына

Металлдың коррозиялық жарылуға қарсы тұруына нәтижелі әдіс қолдану: сәйкес құрылымды шаралар мен қалдық кернеуді минимумға дейін қысқартатын өңдеу әдісін пайдалану. Егер қалдық кернеуден құтылу мүмкін болмаса, осы кернеулерді түсіретін термоөңдеу қолданылады. Егер жағдайлар мүмкіндік берсе, материалды беттің кернеулі жағдайын туғызбайтын бөлгішағынды өңдеу пайдаланылады. Жарылу процессінің электрохимиялық факторымен байланысты жақсы әдістердің бірі, ол катодты қорғанышты пайдалану.

 

 

1.8 Титан мен оның қорытпасынан  дайындалған машина мен конструкцияларды  коррозиядан қорғау

 

 

Титан мен оның қорытпаларынан жасалған конструкция коррозиялық қираудан сақтау коррозиялық ортадағы конструкция мен машинаның сенімділігі мен жұмысқа қабілеттілігін арттыру бойынша бірнеше шаралардың жиынтығынан тұрады. Бұл шаралардың бір бөлігі жобалау процессі кезінде орындалады,  ал екінші бөлігі машина немес құрал жасау процессінде, ал қалғаны пайдалануға беру кезінде қабылданады. 

1) оңтайлы конструкция жасау. Белгілі бұйым үшін  материал таңдау мен олардың сәйкестігі, ол техникалық және экономикалық бірігумен орындалады, бірақ оның коррозиялық тұрақтылығын қамтамасыз етеді.  Құрастырушы тазалауды тез орындайтын машинаның бөлшектерінің оңтайлы түрін қарастыруы керек; машинаның коррозияны туғызатынылғал жинау орны болмауы керек;

2) қоршаған ортаны өңдеу.  Коррозиялық процесстің әр түрі үшін ортаны өңдеу түрі әртүрлі. Бұған коррозиялық процессті тудыратын заттың концентрациясын төмеңдету немесе жою жатады. Сонымен қатар баяулағыш пен коррозия  ингибидридін енгізу;

Мысалы, жоғары температуралы газ коррозиясы ауа оттегімен немесе басқа да қышқылдағыш орта әсерінен жүреді. Көмірқышқылды  жоюға болмайды, себебі ол машинаның (қозғалтқыштың) немесе конструкцияның  жұмысын бұзады. Сондықтан өңдеу катализатор затын немесе тұрақты оксидті қабатты бұзатын , металлды пассивирлейтін  заттар жойылады.

 Оксидті қабаттың тұрақтылығына  ұшқыш байланыс тудыратын галогеннің болуы әсер етеді.  Галогенді жұту немесе қышқыл ортаның құрамын өзгерту  металл бетінің тұрақтылығын жоғарылатады.

Ортаны өңдеуге өңдірістік газдарды тазалауды қажет ететін  қоршаған ортаны сақтаудың жалпы шараларын жатқызуға болады. Себебі ауа құрамындағы  SO2, CO2, азот оксиды және басқа да газдардың жоғарылауы қоршаған ортаны жойып қана қоймай, атмосфералық коррозия әсерінен металлды қиратады. Әсіресе қала мен өңдіріс мекемесіне жақын өңдіріс орнында.

Приборжасау тәжірибесінде сұлбаның герметизациясы кезінде ауаны әдетте гелиймен немесе жоғары тазалықты аргонмен алмастырады. Ол коррозияны болдырмайды.   Егер мүмкіндік болса ваккум жасалады 1,33 • 10-2, 1,33 • 10-3 Па. Прибор құрылғысының атмосферамен және мүмкін емес герметизациясын хабарлау қажет болса, оған ылғал мен ауадан оттегін жинайтынн жұтқыш орналастырады.  Осымен коррозиялық будың пайда болуы төмендейді;

3) қорғаныш қабатын жасау. Мақсаты – металл бетінің, қорытпаның ортаның агрессивті компонентімен әрекеттесуін болдырмау (Н2O, О2, Н+, NOx, SO2. SO3 и т.д.). Бұндай қабаттар тек қана коррозиядан қорғап қана қоймай, өңімнің эстетикалық сапасын хабарлайды. Қорғау қабаты қорғағыш металлдан гөрі   коррозияға тұрақты болуы керек. Бұндай қабаттар тегіс , металл негізінде жақсы ұсталуы керек.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 Тәжірибелік бөлім

 

2.1 Зерттеудегі бастапқы мәліметтер

 

 

Зерттеуге келесі бастапқы мәліметерді аламыз:

1) титан электродынHNO3 қышқылында анодты еру процесін зерттеу

а) HNO3 – 0,5 н , 1н ,  2н , 3н , 4н ертіндісін даярлайсын V- 100 г/л

б) mTiэлектролизге дейін mTiэлектролизден кейін одан кейн

2) айнымалы токта ( ) және тұрақты токта ( )   есептеймин;

3) m1=1 г/л NaF, m2=5V г/л NaF,m3=10 г/л NaF,m4=20 г/л NaF

а)айнымалы токта ( )

б) тұрақты токта ( )

4) тоқ күшін озгерту аркылы  еруін зерттеу 

i= 0.5A, 0.75A, 1A, 0.25

 

 

2.2 Титан электродынHNO3 қышқылында анодты еру процесін зерттеу

 

 

Айнымалы токта 0,5 нормальді HNO3 есептеу:

г дейін электролизға дейінгі титаннын массасы,

г дейін,

г кейінгі  электролизға кейінгі титаннын массасы,

 г кейінгі .

 

 г

г

 

орташасын есептеу:

 

 г

 

Айнымалы токта аздап титан гидроксиді түзілді.Тұрақты токта өзгермеді.

Айнымалы токта 1 нормальді HNO3есептеу:

 г дейін   электролизға дейінгі титаннын массасы,

 г дейін,

г кейінгі  электролизға кейінгі титаннын массасы,

 г кейінгі.

 

 г

г

 

орташасын есептеу:

 

 г

 

Айнымалы токта аздап титан гидроксиді түзілді. Тұрақты токта өзгермиді.

 

Айнымалы токта 2 нормальді HNO3есептеу:

г дейін   электролизға дейінгі титаннын массасы,

 г дейін,

г кейінгі  электролизға кейінгі титаннын массасы,

 г кейінгі.

 

 г

г

 

орташасын есептеу:

 

 г

 

Айнымалы токта аздап титан гадроксиді түзілді.Тұрақты токта өзгермиді.

 

Айнымалы токта 3 нормальді HNO3есептеу:

 г дейін   электролизға дейінгі титаннын массасы,

 г дейін,

 г кейінгі  электролизға кейінгі титаннын массасы,

 г кейінгі.

 

 г

 г

 

орташасын есептеу:

 

 г

 

Айнымалы токта аздап титан гидроксиді түзілді.Тұрақты токтаөзгермиді.

 

Айнымалы токта 4 нормальді HNO3есептеу:

 г дейін   электролизға дейінгі титаннын массасы,

 г дейін,

 г кейінгі электролизға кейінгі титаннын массасы,

г кейінгі.

 

 г

г

 

орташасын есептеу:

 

 г

 

Айнымалы токта аздап титан гидроксиді түзілді.Тұрақты токта озгермиді.

Айнымалы токта 6 нормальді HNO3есептеу:

г дейін электролизға дейінгі титаннын массасы,

 г дейін,

г кейінгі электролизға кейінгі титаннын массасы,

гкейінгі.

 

г

 г

 

орташасын есептеу:

 

 г

 

Айнымалы токта аздап титан гидроксиді түзілді.Тұрақты токта өзгермиді.

Айнымалы токта 8 нормальді HNO3есептеу:

г дейін   электролизға дейінгі титаннын массасы,

 г дейін,

 г кейінгі  электролизға кейінгі титаннын массасы,

г кейінгі.

 

г

 г

 

орташасын есептеу:

 г

 

Айнымалы токта аздап титан гадроксиді түзілді.Тұрақты токта өзгермиді.

Титанның еруін HNO3  бойынша айнымалы токта зерттеу 3 кестеде көрсетілген.

 

3 кесте 

HNO3  бойынша титаннын еруін зерттеу

CHNO3	mбаст.	mсонгы	∆m	∆mср	∆mопыт	Т/ШОРТ	Т/ШОПЫТ
0,5Н	2,7817 2,6935	2,7817 2,6931	0,001 0,004	0,0007	0,0018 0,0013	0,67	4,8 3,49
1Н	2,7799 2,6922	2,7699 2,6752	0,01 0,0017	0,0135	0,0109 0,0177	36,2	29,3 47,5
2Н	2,7690 2,6745	2,7636 2,6630	0,0115 0,0054	0,00845	0,0066 0,012	22,7	17,7 32,25
3Н	2,7624 2,6625	2,7468 2,6471	0,0154 0,0156	0,0155	0,0193 0,0205	41,7	51,88 55,1
4Н	2,7431 2,6420	2,7364 2,6314	0,0106 0,0067	0,00865	0,0233 0,0229	23,3	62,63 61,56
6Н	2,5187 2,3345	2,5181 2,3340	0,0005 0,0006	0,00055	0,4086 0,1232	1,47
8Н	2,4958 2,3097	2,4955 2,3096	0,0003 0,0001	0,0002		0,537

 

Айнымалы токта орташа HNO3  бойынша титанның еруі 5 суретте графикпен көрсетілген.

 

 

5 сурет.Ток шығыны орташа HNO3бойынша графигі

 

Айнымалы токта сынақ HNO3  бойынша титаннын еруі 6 суретте графикпен көрсетілген.

 

 

 

6 сурет Ток шығыны сынақ бойыншаHNO3графигі

 

 

2.3NaF айнымалы токта және тұрақты токта есептеу

 

 

Титан электродын айнымалы токта электролиз әдісі арқылы еріту 7 суретте көрсетілген

7 сурет. Титан электродын айнымалы ток арқылы HNO3 қышқылында электролиз әдісімен еріту

 

                                                          (4)

 

1. 3Н HNO3 + 1г/л NaF
2. 3Н HNO3 + 5г/л NaF
3. 3Н HNO3 + 10г/л NaF

 

2HNO3

 

 

 

 

 

Айнымалы токта 3 нормальді HNO3, 0,32мл NaF  есептеу:

 г дейін   электролизға дейінгі титаннын массасы,

 г дейін,

 г кейінгі  электролизға кейінгі титаннын массасы,

г кейінгі.

 

г

г

 

орташасын есептеу:

 

 г

 

Айнымалы токта аздап титан гидроксиді түзілді.

Айнымалы токта 3 нормальді HNO3, 1,282 мл NaF  есептеу:

 г дейін   электролизға дейінгі титаннын массасы,

 г дейін,

 г кейінгі  электролизға кейінгі титаннын массасы,

г кейінгі.

 

 г

г

 

орташасын есептеу:

 

 г

 

Айнымалы токта аздап титан гидроксиді түзілді.

Айнымалы токта 3 нормальді HNO3, 1,602 мл NaF  есептеу:

г дейін   электролизға дейінгі титаннын массасы,

 г дейін,

 г кейінгі  электролизға кейінгі титаннын массасы,

г кейінгі.

 

 г

 г

 

орташасын есептеу:

 

 г

 

Айнымалы токта аздап титан гадроксиді түзілді.

Айнымалы токта 3 нормальді HNO3, 2 мл NaF  есептеу:

 г дейін   электролизға дейінгі титаннын массасы,

 г дейін,

г кейінгі  электролизға кейінгі титаннын массасы,

г кейінгі.

 

г

г

 

орташасын есептеу:

 

 г

 

Айнымалы токта аздап титан гадроксиді түзілді.

Айнымалы токта 3 нормальді HNO3, 0,25 мл NaF  есептеу:

 г дейін   электролизға дейінгі титаннын массасы,

 г дейін,

 г кейінгі  электролизға кейінгі титаннын массасы,

 г кейінгі.

 

 

г

г

 

 

орташасын есептеу:

 

 г

 

Айнымалы токта аздап титан гидроксиді түзілді.

Айнымалы токта 3 нормальді HNO3, 0,5 мл NaF  есептеу:

 г дейін   электролизға дейінгі титаннын массасы,

 г дейін,

 г кейінгі  электролизға кейінгі титаннын массасы,

г кейінгі.

 

г

 г

 

орташасын есептеу:

 

 г

 

Айнымалы токта аздап титан гидроксиді түзілді.

Айнымалы токта ()3 нормальді HNO3, 2 мл NaF косу арқылы есептеуі

4 кестеде көрсетілген.

 

4 кесте

Айнымалы токта ()3 нормальді HNO3, 2 мл NaF косу арқылыесептеу

2мл  NaF	mбаст.	mсонгы	∆m	∆mср	∆mопыт	Т/ШОРТ	Т/ШОПЫТ
0,32мл	2,7275 2,6259	2,7135 2,6128	0,014 0,0131	0,0136	0,0187 0,0158	36,56	50,27 42,47
1,282мл	2,7088 2,6101	2,6697 2,5706	0,0395 0,0391	0,0393	0,0424 0,0438	105,65	113,98 117,7
1,602мл	2,6664 2,5663	2,6357 2,5240	0,0307 0,0423	0,0365	0,0323 0,0439	98,11	86,82 118,01
2мл	2,6341 2,5224	2,6111 2,5061	0,023 0,0163	0,0197		52,96
0,25мл	2,5667 2,3816	2,5495 2,3609	0,0172 0,0207	0,01895	0,0206 0,0222	50,94	55,37 59,2
0,5 мл	2,5461 2,3594	2,5202 2,3358	0,0236 0,0259	0,02475		66,53