CC BY
34
траций исследуемых веществ в атмосфере г. Расска-зово (8°°, 10°°, 12°°, 14°°, 16°° и 18°°).
Ольга Солозобова по результатам своих систематических исследова1гии (14 графиков, 17 таблиц) от-мечаег следующее: анализ содержания свинца в различных марках бензинов показал, чго его масса в них уменьшилась за последние 3 года более, чем в 10 раз. Дипломница объясняет это отказом от использования этилированного бензина. Концентрация паров бензина в воздухе объектов Тамбовской нефтебазы находится в пределах нормы (60...310 мг/м3). А вот практически каждая зрегья проба СО на улицах Тамбова показывает превышение ПДК. Максимум СО в воздухе областного центра наблюдается на перекрестке улиц Советской и Чичканова.
В своем обстоятельном исследовании Марина Щурикова отмечает следующее, а) В сточных водах на сбросе рек Лесной Тамбов и Арженка наблюдает-
ся превышение предельно-допустимых концентраций по БПК5 в 1,5-2 раза, б) За счег проводимых природоохранных мероприятий на очистных сооружениях г. Рассказово в реке Арженка прослеживается тенденция к улучшению качества воды по химической и биохимической потребности кислорода (ХПК и БПК), а также другим определяемым показателям. в) Загрязненность малых рек, как правило, значительно выше, чем больших, г) Отбор проб по определяемым показателям контролирующими органами производится в среднем 4...5 раз в год, что является крайне недостаточным для выяснения полной картины.
Не удивительно, чго на защите все дипломники показали отличное владение материалом, уверенно защищали свои результаты, оценки и выводы. Подавляющее большинство работ Государственная экзаменационная комиссия оценила как отличные.
ИССЛЕДОВАНИЕ НАВОДОРОЖИВАНИЯ УГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ В ВОДНО-ЭТИЛЕНГЛИКОЛЕВЫХ РАСТВОРАХ НС1 В УСЛОВИЯХ ВНЕШНЕЙ ПОЛЯРИЗАЦИИ
© Т.П. Дьячкова, Е.Ю. Копылова, Л.Е. Цыганкова
Изучено изменение плотности потока диффузии водорода (/'н) через стальную мембрану в этиленгли-коль-водных растворах с 5; 10 и 90 мае. % воды состава х М НС1 + (1 - х) М ЬіСІ в условиях катодной и анодной поляризации с учетом влияния природа растворителя на кинетику разряда ионов водорода.
Диффузию водорода изучали в двухкамерной ячейке типа Деванатхана по методике, разработанной 11.В. Кардаш и В.В. Батраковым. Потенциалы поляризационной и диффузионной сторон мембраны фик-сировали отдельно. Поляризацию стальной мембраны проводили в потенциостатическом режиме (потен-циостат П5827М), среднюю величину внешнего катодного тока (/’к) определяли кулонометрически. Потенциалы исследуемого электрода (железо армко) при изучении кинетики катодного выделения водорода измерены двояко: относительно насыщенного водного хлорсеребряного электрода и равновесного водородного электрода в том же растворе (комнатная температура, водородная атмосфера). Это позволило оценить кинетические параметры процесса при постоянных потенциале и перенапряжении.
В таблице 1 представлены экспериментально наблюдаемые кинетические параметры реакции катодного восстановления ионов водорода на железе армко в исследуемых средах. Согласно полученным данным, в растворах с 5; 10 и 90 мае. % вода процесс протекает по механизму Фольмера - 'Гафеля со второй замедленной стадией, когда активированная адсорбция Н-атомов подчиняется изотерме Темкина.
Дополнительно в таблице 1 приведены величины /н в 1 М НС1 при потенциале коррозии и величина Р = ін/і'к» характеризующая долю Наде, диффундирующего в металл, из общего количества водорода, восстановленного по реакции Фольмера. Величина /н
возрастает симбатно Сц7о в смешанном растворителе (5-90 мае. % воды), аналогично изменяется р. Т. к. в данных средах восстановление ионов водорода на Fe протекает по одному и тому же механизму, следует сделать вывод, чго изменение /'н и р не связано с изменением кинетики катодного процесса. Можно предположить, что при переходе к более обводненным растворителям увеличивается энергия активации миграции (Ем) адсорбированных атомов водорода по поверхности металла, что влечет за собой затруднения латеральной диффузии Ммс и вызывает рост /м и р.
Дополнительным критерием оценки механизма восстановления ионов 1-Г может служить анализ изменения /н и р в условиях катодной поляризации. В результате проведенных исследований показано, чго харакіер влияния уровня катодной поляризации (І ДЕ |) на /н в растворах с 5; 10 и 90 мае. % воды, независимо от Снсь одинаков: вначале с ростом ІДЕЇ /н увеличивается, затем перестает изменяться (/н = const) в достаточно широкой области Д£, а при ІДЕІ> > 200...240 мВ вновь несколько повышается. Причем в средах с 5 и 10 мае. % воды участок с /н = const начинается нри ІДЕІ = 100...120 мВ независимо от С + в
растворе, а в средах с 90 мае. % воды положение этого участка изменяется в зависимости от кислотности среда. В 0,9 М НС1 он начинается при ІДЕІ = 100 мВ, а в менее кислых растворах - нри тем меньшей катодной поляризации, чем ниже Сна-
Зависимость р =.ДД£) в растворах с 5 и 10 мае. % Н20 проходит через максимум при ДЕ, либо соответствующем началу плато на кривой /н = ДДЕ) (5 % вода), либо рп1ах достигается раньше выхода /Н/ДЕ -кривой на плато. В растворах с 90 мае. % воды р
Таблица 1
Связь кинетических параметров реакции катодного восстановления ионов водорода на Ре-армко и параметров диффузии водорода через стальную мембрану
^ ВОДЫ! мас.% dЕ dЕ UD [ M&k ) dyiH оП dl,H ггП ( M&k ] /Hi, A/m2 P
d(;g ik мВ , Mo dig Сн+ l^gCH+ )E , Mb dig ik , Mb dig CH+ l,d£gCH+
5,0 90 зо 0,4 90 8 0,1 0,020 0,013
10,0 115 64 0,6 60 0 0 0,028 0,08
90,0 95 45 0,5 50 * І05 ♦ 0 І2 0,0-0,1 0,190 0,83
’Наличие на КПК двух тафелевских участков; числитель - малая катодная поляризация, знаменатель - большая
снижается с ростом Д£, причем Эр/ЭД£ выше при небольших величинах катодной поляризации.
В первом приближении, полученные данные можно связать с протеканием катодной реакции по механизму с замедленной реакцией 'Гафеля. Некоторое увеличение /н при глубокой катодной поляризации, возможно, связано с началом разряда молекул Н20, имеющихся в смешанном растворителе, в результате чего степень заполнения поверхности металла адсорбированным атомарным водородом 0ц увеличивается, что вызывает и рост /н.
Характер влияния концентрации воды в растворителе и кислотности среды на величину катодного тока /к (при Д£ = const) и предельного тока диффузии водорода / "|ГКЛ показан в таблице 2.
Таблица 2
Зависимость предельного тока диффузии водорода /|",кл (А/м2, числитель) и катодного тока ¡к при
Д£ = 200 мВ (знаменатель) от концентрации воды в растворителе и Сна
( H2<) • Сна, моль/л
мас.% 0,9 0,5 0,1
0,4 0,31 0,2
>
. 22 20 13
10 0.5 0,39 0.23
34 27 12
90 0,5 0,24 0.2
53 45 зо
Как видно, с уменьшением конце! прации НС1 снижается как величина /«, так и предельный ток диффузии водорода. Обводнение смешанного растворителя приводит к заметному росту катодного тока,
• пред -
при этом /|| , увеличившись при переходе от 5 к
10 %-ной концентрации воды, в растворах с 90 % Н20 при максимальной СНа остается неизменным, понижаясь при меньшей кислотности среды. Это приводит к тому, что в среде с 90 % воды р существенно ниже, чем в менее обводненных средах, видимо, в этом причина систематического снижения р по мере увеличения катодной поляризации. В растворах с 5 и 10 мае. % вода на восходящих участках зависимостей /ц = .ДД£) и ік = ./(ДЕ) теми роста /н опережает темп роста /'к, что приводит к увеличению р. По дос-• пред
тижении /ц1 и продолжающемся росте /к с увеличением катодной поляризации р снижается.
Снижение /||р*'д нри максимальном обводнении
растворителя, очевидно, связано с изменением состояния поверхности металла, способствующим облегчению молизации Наде в условиях неизменности коїгтролирующей стадии.
При анодной поляризации стальной мембраны зависимость /ц =/(Д£) проходит через максимум. Причем значение /*н в точке максимума в большинстве случаев тем выше, чем больше Сна- Необходимо отметить, что, в целом, наблюдается тенденция к смещению положения точек максимума при анодной поляризации в сторону более положительных потенциалов с ростом Сна- Кроме того, увеличение концентрации вода в смешанном растворителе приводит к увеличению тока диффузии водорода в анодной области.
К)
