CC BY
4Таким образом, полученные результаты показывают, что очищенную воду можно снова использовать для приготовления растворов электролитов, которые могут повторно использоваться в технологическом процессе цинкования строительного крепежа.
ЛИТЕРАТУРА
1 Разработка технологии очистки сточных вод гальванического производства предприятий металлообработки / Т.И. Халтурина, А.В. Богатырева // Красноярск. 2016. -160с.
2 Разработка технологических схем очистки воды с учетом антропогенных загрязнений источников водоснабжения в Республике Казахстан / Е.К. Ботаханов, Е.Т. Тогабаев. Материалы Центральноазиатской международной научно-практической конференции «МКВК навстречу 4 Всемирному водному форуму: местные действия для предотвращения водного кризиса». // Алматы, - 2005. -С. 171-173.
3 Возможность усовершенствования очистки сточных вод гальванического производства / Т.И. Прожорина, О.С. Бурлакова. Вестник ВГУ, Серия: География. // Геоэкология, 2006. N°1. -С.67-70.
4 Инструкция по эксплуатации Flocculator 2000. Kemira, Helsingborg, Sweden.
5 Атомно-абсорбционный спектрометр AAnalyst 800. Руководства по использованию, 2008. -69с.
6 Инструкция по эксплуатации турбидиметра типа HI 98703. Hanna Instruments.
7 Руководство по эксплуатации YSI 556 MPS (Multi-Probe System), 2016. -136с.
ВЛИЯНИЕ ДОБАВОК БАРИЯ НА КОРРОЗИОННОЕ ПОВЕДЕНИЕ ЦИНКОВОГО СПЛАВА Zn0.5Al
НАЗАРОВ ОДИЛДЖОННУСРАТОВИЧ,
аспирант кафедры неорганичческих химии Таджикского национального университета.
Тел.: (+992) 204248989, Е-mail: [email protected]
В статье приведены результаты исследования влияние добавок бария на коррозионное поведение цинкового сплава Zn0.5Al, в нейтральной среде. Установлено, что скорость коррозии легированных барием (0.01-0.1 мас.%) сплавов в 1.5-2.0 раза меньше, чем у нелегированного цинкового сплава Zn0.5Al.
Ключевые слова: сплав Zn0.5Al, барий, нейтральная среда, коррозионное поведение, скорость коррозии.
INFLUENCE ADDITIVES OF BARIUM ON THE CORROSION BEHAVIOUR OF Zn0.5Al ALLOY
NAZAROV ODILJON NUSRA TOVICH,
post-graduate student of the Postgraduate Student, Department of Inorganic Chemistry Tajik National University Phone: (+992) 204248989, Е-mail: [email protected]
In the paper are resulted influence additives of barium on the corrosion behaviour of the zinc Zn0.5Al alloy, in neutral environment. A mode of speed of corrosion of the alloys doped with barium (0.01+0.1 wt.%) less at 1.5-2.0 times, than at not alloyed zinc alloy Zn0.5Al.
Key words: alloy Zn0.5Al, barium, neutral environment, corrosion behaviour, speed of corrosion.
Введение. особое значение применения средств и методов борьбы с различными видами коррозией не только важно для уменьшения экономической потери от коррозии, но и очень важно для обеспечения перспективы развития технического прогресса в области усовершенствования современной техники и промышленности. Очевидно, что только на примере эмпирических экспериментальных методов [1] можно решить определённый ряд задач, тем самим контролировать ряд условиям использования различных металлов в сфере науки и соответствующие техники.
Цинковые и алюмоцинковые защитное покрытие на сегодня занимает ведущее место в области нанесения покрытий на поверхности конструкций и различных изделий из мало-, средне- и высокоуглеродистых сталей, следовательно, защитить этих конструкций от действия коррозии [2].
При проведении коррозийного исследования использовали потенциостатические методы [3], которые давным-давно плодотворно применяются для изучения объектов из сплавов. Для этого, коррозийного исследования проводили в режиме потенциодинамики, чтобы было оценено электрохимическое поведение сплавов в электролитах с применением сплава-электрода как объекты исследования. В итоге, выявлено, что кинетики растворимость играют очень важную роль в этой направлении.
Обсуждается в работах [4-16] о результаты разработки и изучения свойств алюмоцинковых покрытий с ряд элементами таблицы периодической системы. Приводится некоторых сведений о существенном поведении этих сплавов как анода-покрытия в различных коррозийных средах [6-10]. Легированием ряд компонентов сплава показано их эффект в изучаемых средах [11-16]. Несмотря на этого, в существующих книгах и данные интернета отсутствуют соответствующие информации о выбранных объектах исследования, как сплава систем Zn0.5Al-Ba.
Объекты исследования: цинк - ХЧ; алюминий - А7; лигатуры Al-Ba (10%). Из названных металлов и их лигатуры подготовили шихту. Шихту взвешивали (0.1-10-4кг) с учётом добавки угара металла на весе АРВ-200. Угар металлов для сплавления учтен с наименьшим низким показателем. Диапазон температуры сплавления выполненного в печи СШОЛ составляло 700^850°С. Состав сплавов с учётом каждого компонента необходимо было контролировать с помощью прибора SEM последующим применением микрорентгеноспектрального анализа. После нахождения необходимого химического состава, из расплавов названных металлов и лигатур отливались соответствующие образцы 8х140мм. Неиспользуемые поверхности образцов-сплавов изолировали коррозионностойким лаком. Рабочий поверхность сплава-электрода служил торец образца.
Влияние отдельных добавок бария на коррозийное поведение объекта исследования из цинкового сплава Zn0.5Al наблюдали в электролите (0.03-; 0.3-; 3%-ного) NaCl. Скорость режимов развёртки потенциалов коррозии на приборе ПИ-50.1 осуществляли при 2мВ/с. Методики коррозийного исследования приведено в [17-19].
Образцы подвергались коррозийным исследованиям при потенциодинамической поляризации в ту области, имеющее положительное значение, начиная от потенциала стационарной коррозии. Значения установлены во время погружения объекта до нахождения определённого тока при питтингообразовании образцов. После того, в обратную сторону поляризовали объекты исследования и получили электрохимические потенциалы, которые необходимы для рассмотрения объектов из сплавов.
Коррозийного исследования для нахождения экспериментального значения потенциала стационарной коррозии Zn0.5Al с добавками бария выполняли до 1 часа. При этом, в диапазоне времени 1/3, 2/3, 1, 5, 15, 30, 40 и 60 минут отмечены смещения найденных потенциалов при экспериментальном исследовании для изучаемых барием (0.01-1.0%) сплавов в сторону некоторых отрицательных значений (таблица 1).
Таблица 1. Временная зависимость потенциала (х.с.э.) Есв.кор. (В) сплавов систем Zn0.5Al-Ba, в различных средах раствора ШС1.
Среда мас% Добавки бария в сплаве, мас.% Время выдержки образцы сплавов, в нейтральной среде электролита №С1: минут
1/3 2/3 1 5 15 30 40 60
0.03 0.01 0.980 0.991 0.979 0.978 0.988 0.980 0.967 0.974 0.963 0.973 0.960 0.960 0.960 0.965 0.965 0.965
0.05 1.004 1.003 0.994 0.990 0.989 0.981 0.981 0.981
0.1 0.5 1.021 1.032 1.019 1.012 1.030 1.023 1.005 1.019 1.004 1.017 0.997 0.997 0.997 1.012 1.012 1.012
1.0 1.044 1.043 1.038 1.023 1.021 1.018 1.018 1.018
0.3 - 1.019 1.016 1.011 1.010 1.008 1.007 1.007 1.007
0.01 1.036 1.034 1.025 1.022 1.019 1.016 1.016 1.016
0.05 1.048 1.047 1.039 1.034 1.030 1.028 1.028 1.028
0.1 1.061 1.058 1.049 1.045 1.041 1.037 1.037 1.037
0.5 1.068 1.067 1.061 1.059 1.054 1.048 1.048 1.048
1.0 1.079 1.077 1.069 1.063 1.059 1.055 1.055 1.055
3.0 - 1.092 1.091 1.087 1.083 1.073 1.070 1.070 1.070
0.01 1.107 1.105 1.099 1.093 1.088 1.083 1.083 1.083
0.05 0.1 1.121 1.134 1.118 1.109 1.133 1.128 1.105 1.119 1.099 1.111 1.095 1.095 1.095 1.108 1.108 1.108
0.5 1.152 1.150 1.141 1.139 1.128 1.124 1.124 1.124
1.0 1.160 1.157 1.149 1.144 1.138 1.133 1.133 1.133
В зависимости от времени наблюдения образцов при исследовании их в растворах хлористого натрия отмечены важную роль и механизм пассивности нахождением на поверхности образцов. Как видно, изменение потенциалов коррозии уже происходит в первые минуты наблюдения коррозийного процесса. При этом заметно наблюдается сильное влияние концентрации раствора хлористого натрия, то есть их рост показывает отрицательное значение исследуемых потенциалов для сплавов, содержащих барием (таблица 1).
При введении добавки бария (0.01-1.0) в составе сплава 2и0.5Л1 происходит изменение коррозийного свойства в случае установленных коррозийных потенциалов в сторону величины с отрицательными значениями. Наивысшая добавка бария (более 0.5%) в указанном сплаве результативно влияет на электрохимические потенциалы при отрицательном значении. Наиболее уменьшение скорость коррозии (до 2 раза) наблюдается в случаи сплавов, содержащих 0.01-0.1% барием. Снижение коррозии происходит в малых концентрации коррозионной среды и добавки бария. Эти составы сплавов представляют собой устойчивые сплавы к агрессии коррозии (таблица 2).
Таблица 2. Коррозионно-электрохимические характеристики (х.с.э.) цинкового сплава Zn0.5Al с барием, в среде электролита ШС1
Изменение скорость коррозии происходит в случае растворения и формирование покровной плёнки. Сдвиг коррозийных потенциалов и скорость коррозии одновременно происходит для изучаемых объектов исследования. Динамику этих изменений можно наблюдать из обобщенных данных таблицы 2. Каждое добавки бария разнообразно влияют на потенциалы и скоростью коррозии, однако все это происходит в сторону его снижении для исходного сплава. Наивысшая добавка бария (более 0.5%) в указанном сплаве результативно влияет на электрохимические потенциалы при отрицательном значении. Наиболее это заметно в низких средах коррозии, поскольку влияет ионов хлора в составе раствора №С1. Сильное уменьшение скорость коррозии происходит для отдельных сплавов, содержащих 0.01-0.1% барием (таблица 2).
Заключение, в общем, коррозийного исследования проводили в режиме потенциодинамики, чтобы было оценить коррозионное поведение сплавов в средах электролите с применением сплава-электрода как объекты исследования. В итоге, выявлено, что кинетики растворимость играют очень важную роль в этой направлении. Эти исследуемые цинковые сплавы, содержащего 0.01^0.1% бария, в плане разработки новых
покрытий для углеродистых сталей и металлоконструкций, непременно, считаются оптимальными.
ЛИТЕРАТУРА
1. Жук Н.П. Курс теории коррозии и защиты металлов / Н.П. Жук // М.: Металлургия, 1976.- 472 с.
2. Кечин В.А. Цинковые сплавы / В.А. Кечин, Е.Я. Люблинский. // М.: Металлургия, 1986. - 247 с.
3. Одинаева Н.Б. Анодное поведение сплава Zn+0.5% Al, легированного индием, в среде электролита NaCl / Н.Б. Одинаева, Ф.Р. Сафарова, И.Н. Ганиев, Обидов З.Р. // Вестник Таджикского технического университета.- 2014.- № 4 (28).- С. 73-76.
4. Сафарова Ф.Р. Анодное поведение сплава Zn5Al, легированного индием, в среде электролита NaCl / Ф.Р. Сафарова, З.Р. Обидов, Д.Б. Бободжонов, В.Д. Абулхаев, И.Н. Ганиев // Доклады АН Республики Таджикистан.- 2017.- Т. 60.- № 1-2.- С. 86-89.
5. Amini R.N. Anodic Behavior of Zn-Al-Be Alloys in the NaCl Solution and the Influence of Be on Structure / R.N. Amini, Z.R. Obidov, I.N. Ganiev, R. Mohamad // Journal of Surface Engineered Materials and Advanced Technology.- 2012.- N 2.- P. 127-131.
6. Amini R.N. Galfan I and Galfan II doped with calcium, corrosion resistant alloys / R.N. Amini, M.B. Irani, I.N. Ganiev, Z.R. Obidov // Oriental Journal оf Chemistry. - 2014. - Vol. 30. - No. 3. - P. 969973.
7. Obidov Z.R. Thermophysical properties and thermodynamic functions of the beryllium, magnesium and praseodymium alloyed Zn-55Al alloy / Z.R. Obidov // High Temperature. - 2017.- Vol. 55.- No. 1.- P. 150-153.
8. Обидов З.Р. Анодное поведение и окисление сплавов Zn5Al и Zn55Al, легированных барием / З.Р. Обидов // Известия СПбГТИ (ТУ). - 2015. - № 31(57). - С. 51-54.
9. Obidov Z.R. Anodic behavior and oxidation of strontium-doped Zn5Al and Zn55Al alloys / Z.R. Obidov // Protection of Metals and Physical Chemistry of Surfaces. - 2012. - Vol. 48. - No. 3. - Р. 352-355.
10.Одинаева Н.Б. Потенциодинамическое исследование сплава Zn+0.5% Al, легированного таллием / Н.Б. Одинаева, И.Н. Ганиев, З.Р. Обидов, Р.Н. Амини // Доклады АН Республики Таджикистан. - 2014. - Т. 57. - № 8. - С. 686-689.
11.Одинаева Н.Б. Анодное поведение сплава Zn+0.5% Al, легированного индием, в среде электролита NaCl / Н.Б. Одинаева, Ф.Р. Сафарова, И.Н. Ганиев, З.Р. Обидов // Вестник Таджикского технического университета. - 2014. - № 4 (28). - С. 73-76.
12. Обидов З.Р. Влияние рН среды на анодное поведение сплава Zn55Al, легированного бериллием и магнием / З.Р. Обидов // Журнал прикладной химии. - 2015. - Т. 88. - № 9. - С. 1306-1312.
13. Обидов З.Р. Влияние рН среды на анодное поведение сплава Zn5Al, легированного бериллием и магнием / З.Р. Обидов // Известия СПбГТИ (ТУ). - 2015. - № 32 (58). - С. 52-55.
14. Amini R.N. Potentiodynamical research of Zn-Al-Mg alloy system in the neutral ambience of NaCl electrolyte and influence of Mg on the structure / R.N. Amini, Z.R. Obidov, I.N. Ganiev, R.B. Mohamad // Journal of Surface Engineered Materials and Advanced Technology. - 2012. - Vol. 2. -No. 2. - P. 110-114.
15. Обидов З.Р. Анодное поведение сплавов Zn5Al, Zn55Al, легированных кальцием, в растворах NaCl / З.Р. Обидов, И.Н. Ганиев, Д.Н. Алиев, Н.И. Ганиева // Журнал прикладной химии. -2010. - Т. 83. - № 6. - С. 692-695.
16. Одинаева Н.Б. Высокотемпературное окисление сплава Zn+0.5% Al, легированного индием, в твёрдом состоянии / Н.Б. Одинаева, И.Н. Ганиев, З.Р. Обидов, Ф.Р. Сафарова, И. Латипов // Известия АН Республики Таджикистан.- 2017.- № 5 (170).- С. 90-98.
17. Обидов З.Р. Физикохимия цинк-алюминиевых сплавов с редкоземельными металлами: монография / З.Р. Обидов, И.Н. Ганиев. - Душанбе: ООО «Андалеб-Р», 2015. - 334 с.
18. Сафарова Ф.Р. Анодное поведение сплава Zn5Al, легированного галлием, в среде электролита NaCl / Ф.Р. Сафарова, Н.Б. Одинаева, И.Н. Ганиев, З.Р. Обидов // Политехнический вестник. Серия: Инженерные исследования.- 2016.- Т. 1.- № 1 (33).- С. 21-25.
19. Колотыркин Я.М. Металл и коррозия / Я.М. Колотыркина. // М.: Металлургия, 1985. - 88 с
