Verwendung der Messung des Polarisationswiderstands bei der Auswahl von Korrosionsinhibitoren.
Question
Wie wähle ich den Korrosionsinhibitor für das Metall, das ich schützen möchte?
Bleibt die Hemmung im Laufe der Zeit erhalten?
Welcher Inhibitor ist am wirksamsten?
Expertise
Materia Nova verfügt über gute Erfahrungen mit der Anwendung elektrochemischer Techniken zur Beurteilung der Korrosion von Materialien.
In dieser Fallstudie wurde die Polarisationswiderstandsmethode (Rp) verwendet, um die Wirksamkeit von drei verschiedenen Korrosionsinhibitoren für verzinkte Stahlsubstrate zu bestimmen. Im Allgemeinen wird die Methode verwendet, um die zeitliche Entwicklung der Korrosion eines Materials in einem bestimmten Medium oder die Wirkung von Korrosionshemmern in diesem Medium zu verfolgen.
In der Praxis werden die Metallproben mit einer korrosiven Lösung in Kontakt gebracht. Der Versuchsaufbau besteht aus einer elektrochemischen Zelle mit drei Elektroden. Diese umfasst die Arbeitselektrode, die das zu analysierende Material ist, eine Referenzelektrode, mit der das Potenzial der Arbeitselektrode kontrolliert werden kann, und eine Gegenelektrode, die den Stromkreis schließt. Die Zelle wird mit der gewählten ätzenden Lösung gefüllt.
Mit dem Potentiostat wird das zu untersuchende Material schwach (10-20 mV) um sein Ruhepotenzial in dieser Lösung polarisiert und die Stromreaktion aufgezeichnet. In diesem Sinne ist die Messung zerstörungsfrei, da das Metall "frei" korrodiert, und eine Verfolgung im Laufe der Zeit kann an derselben Probe durchgeführt werden. Je höher der Wert des Polarisationswiderstands, desto korrosionsbeständiger ist das System.
Lösung
Wenn kein Inhibitor vorhanden ist, sind die Rp-Werte niedrig und nehmen mit der Zeit ab. Der verzinkte Stahl zeigt am Ende des Tests zahlreiche Korrosionsstellen.
Bei Anwesenheit des Inhibitors 1 sind die Rp-Werte von Anfang an sehr hoch und bleiben im Laufe der Zeit erhalten. Der sehr gute Schutz durch diese Verbindung wird durch den Oberflächenzustand am Ende des Tests bestätigt: Es sind keine Korrosionsspuren zu erkennen. Die Hemmstoffe 2 und 3 bieten einen geringeren Schutz als der erste. Verbindung 2 ist bis zu 24 Stunden wirksam, danach nimmt der Rp-Wert stark ab, was den Verlust des ursprünglich eingebrachten Schutzes zeigt. Der verzinkte Stahl weist am Ende des Tests zahlreiche Korrosionsstellen auf, jedoch in geringerer Menge als ohne Inhibitor. Schließlich weist Verbindung 3 geringere Rp-Werte auf als Verbindung 1, die jedoch im Laufe der Zeit erhalten bleiben. Dies zeigt, dass der eingebrachte Schutz erhalten bleibt, verzinkter Stahl zeigt nur wenige Korrosionspunkte.
Die Technik ermöglicht es daher, die wirksamsten Korrosionsinhibitoren auszuwählen. Durch Anpassung der Konzentration des Inhibitors in der Lösung kann man auch ihre Wirkungsschwelle bestimmen.
Durch zusätzliche Oberflächenanalysen kann gegebenenfalls die Bildung einer Schutzschicht nachgewiesen werden.