Page 123 - Zmist-n3-2015-new

Для електрохімічних досліджень використовували стандартну триелектрод-
ну комірку із розділеним катодним та анодним простором у 10-; 52- і 78%-их
розчинах H 3РO 4, активність води в яких відповідає рівноважному парціальному
тиску водяної пари в повітрі із відносною вологістю відповідно 95; 70 та 20%. Як
допоміжний застосовували платиновий електрод, а як електрод порівняння –
ртутносульфатний у 0,05 М H 2SO 4. Потенціали електродів наведені відносно нор-
мального водневого електрода.
3+
Електроліти з вмістом Ті готували, розчиняючи наважку титану у 78%
3+
H 3РO 4 в атмосфері аргону. Концентрацію іонів Ti визначали титруванням розчи-
ном перманганату калію у присутності роданіду амонію за відомою методикою [9].
Для визначення впливу компонентів розчину на поведінку пористого титану
вивчали поведінку електродів із компактних металів – титану ВТ1-0 та платини.
Швидкість корозії титану встановлювали волюмометричним методом. Щоб по-
легшити аналіз результатів, об’єм утвореного водню перераховували на кількість
струму, що витрачається на розчинення наважки порошку титану (K І, A/g). Ко-
розійні дослідження виконували в розчині із вільними доступом повітря.
Результати та їх обговорення. На початковому етапі роботи в герметичні
3
пластикові контейнери об’ємом 50 cm насипали 1 g порошку титану (без попе-
3
редньої обробки) та наливали 20 сm розчину фосфатної кислоти. Під час спосте-
реження фіксували час, коли починали виділятися бульбашки водню та змінюва-
лось забарвлення розчину, що давало змогу визначити початкову стадію активно-
го розчинення титану. Встановили, що в 10% H 3РO 4 порошок титану корозійно-
тривкий і ніяких змін не відбувається впродовж 2000 h. У концентрованих розчи-
нах H 3РO 4 (52 та 78%) перші ознаки корозії зафіксували через 40…50 h. Отрима-
ні результати корелюють із одержаними для компактного титану [7, 8].
Відомо [10], що корозійна тривкість компактного титану в неокиснювальних
кислотах після термічної обробки суттєво підвищується. Дослідженнями пове-
дінки термічно обробленого порошку титану в 52- та 78%-их розчинах фосфатної
кислоти виявили суттєве її зростання. Зокрема, початок корозійних процесів, по-
рівняно із необробленим титаном, в 52% H 3РO 4 збільшився на 1250 h, а в 78%-й –
на 400 h. Попередня обробка титану в сульфатній кислоті (гідридна обробка) на
корозійні властивості не вплинула.
Волюмометричні випробування засвідчили характерну зміну корозійної по-
ведінки порошку титану під час розчинення і в 52-, і в 78%-их розчинах H 3РO 4:
упродовж перших 50 h корозія суттєво сповільнювалась (рис. 1), що, ймовірно,
обумовлено великою розбіжністю у фракційному складі порошку (швидше
розчинення пилоподібного складника), а також накопиченням у розчині продук-
2+
тів корозії титану (наприклад, титаніл-іонів ТіО ) [11]. У подальшому швидкість
розчинення тимчасово стабілізувалась і впродовж 200 h у 52%-й кислоті станови-
ла 1,32 mА/h, а у 78%-й за 100 h – 2,46 mА/h. Після розчинення близько 30% по-
рошку в обох випадках швидкість розчинення титану падає, що, найімовірніше,
пов’язано зі зменшенням реакційної площі.
Стаціонарні потенціали пористого титанового електрода в конкретних умо-
вах корозії однозначно вказують, що метал перебуває в активному або пасивному
стані. Виявили (рис. 2), що поведінка титану без попередньої підготовки (кри-
ва 1) та травленого (крива 2) подібна, а час встановлення стаціонарного потенціа-
лу відповідає активній корозії, що корелює із часом початку корозійних процесів
для порошку титану в кислоті. Електрод із термічно обробленого титану (крива 3)
виявився тривкішим, але порівняно із порошком титану корозія почалась у де-
сять разів швидше, що обумовлено пошкодженням термічної плівки під час пре-
сування. Отже, термічною обробкою не вдається підвищити корозійну тривкість
пресованого електрода. Поведінка його безструмових потенціалів в розчинах

122