Page 46 - Zmist-n5-2015

Рис. 1. Електронно-мікроскопічні зображення модифікованих Zn- (a) та Ca-цеолітів (b).
Fig. 1. Electron-microscopic images of modified Zn- (a) and Ca-zeolite (b).

Методики досліджень. Інгібувальні властивості модифікованих цеолітів та
їх композицій з аніонітом-PO 4 вивчали за додавання безпосередньо в корозивне
середовище. Готували суспензії цеолітів і фосфатовмісного аніоніту в корозивно-
му середовищі – слабокислому дощі з pH ~ 4,5 (3,18 mg/l сульфатної кислоти
+ 4,62 mg/l амонію сульфату + 3,20 mg/l натрію сульфату + 1,58 mg/l нітратної кис-
лоти + 2,13 mg/l натрію нітрату + 8,48 mg/l натрію хлориду). Концентрація інгібу-
вальних додатків у суспензіях становила 1 g/l, а співвідношення між модифікова-
ними цеолітом та аніонітом – 1:1. В одержані суспензії на основі слабокислого до-
2
щу опускали зразки алюмінієвого сплаву Д16Т з площею робочої ділянки 1 сm і
знімали їх потенціодинамічні поляризаційні залежності. Швидкість розгортки по-
тенціалу становила 2 mV/s. Електрохімічні імпедансні спектри цих же зразків у
суспензіях цеолітних пігментів та їх композицій одержували за потенціалу вільної
корозії сплаву в діапазоні частот змінного струму від 0,01 Hz до 1,0 kHz. Ампліту-
да накладеного сигналу становила ±30 mV. Імпедансні спектри опрацьовували ком-
п’ютерною програмою EIS Spectrum Analyser, використовуючи модельне еквіва-
лентне коло R e(Q dlR p), де R e – опір електроліту; R p – поляризаційний опір металу;
Q dl – ємність подвійного електричного шару. Для поляризаційних та електрохіміч-
них імпедансних досліджень використовували потенціостат Gill AC (ACM Instru-
ments), насичений хлорсрібний електрод порівняння та платиновий допоміжний.
Результати дослідження та їх обговорення. Методом електрохімічної ім-
педансної спектроскопії встановлено (рис. 2b), що в суспензіях іономодифікова-
них цеолітів корозійна тривкість алюмінієвого сплаву Д16Т суттєво зростає по-
рівняно з cлабокислим дощовим розчином. Поляризаційний опір R p сплаву в сус-
пензії Ca-цеоліту зростає приблизно в 1,5 рази, Zn-цеоліту – в 3 рази. Захисний
ефект модифікованих цеолітів імовірно зумовлений переходом у середовище ад-
2+ 2+
сорбованих на їх розвиненій поверхні катіонів Ca та Zn шляхом обміну на іони
+

+
+
слабокислого корозивного середовища H , Na та NH 4 . Водневі іони можуть до-
датково накопичуватися в розчині внаслідок корозії алюмінієвого сплаву. Катіо-
2+
2+
ни Ca та Zn відомі як катодні інгібітори корозії. Вони осаджуються на катод-
них ділянках кородуючого металу у вигляді малорозчинних гідроксидів, утво-
рюючи захисну поверхневу плівку та зменшуючи швидкість реакції катодної де-
поляризації. Формування корозійностійкої плівки на поверхні сплаву в суспензі-
ях модифікованого цеоліту підтверджується збільшенням залежності модуля ім-
педансу зразків від частоти прикладеного струму (рис. 2b).
Додавання суспензії Zn-цеоліту + аніоніту-PO 4 суттєво поліпшує інгібування
корозії алюмінієвого сплаву (рис. 2b, крива 4). На це вказує зростання R p алюмі-
нієвого сплаву приблизно в 6,3 рази. Тут є можливим формування на поверхні
металу корозійностійкої цинк фосфатної плівки – продукту взаємодії катіонів

45