Vliv huminových kyselin na korozní chování nízkouhlíkové oceli
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická
Abstract
Diplomová práce se zabývá vlivem lignitické huminové kyseliny na korozní chování nízkouhlíkové oceli S235JR v prostředí 0,1 M NaCl při třech různých pH (5, 7 a 9). Huminová kyselina byla frakcionována na tři rozpustné frakce při pH 5, 7 a 9. Korozní chování bylo studováno pomocí potenciodynamické polarizace, elektrochemické impedanční spektroskopie a ponorových zkoušek. Před a po korozi byly provedené povrchové analýzy nízkouhlíkové oceli a analýzy korozních prostředí. Výsledky ukázaly, že huminová kyselina má negativní dopad na korozi nízkouhlíkové oceli v porovnání s 0,1 M NaCl, neboť v její přítomnosti dochází k urychlení korozní rychlosti. Tento negativní efekt byl připsaný vzniku komplexů huminových kyselin s uvolněnými ionty železa. Hlavním korozním produktem na povrchu nízkouhlíkové oceli po expozici 0,1 M NaCl byl magnetit. Přítomnost huminové kyseliny v 0,1 M NaCl způsobila, že vznikaly korozní produkty tvořené především lepidokrokitem. V předložené práci byl také navržený mechanismus, který se snaží objasnit vznik korozních produktů a vliv huminových kyselin na korozní chování.
This diploma thesis deals with influence of humic acid from lignite on corrosion behavior of low carbon steel S235JR in the environment of 0,1 M NaCl at three diffrent pH values (5, 7 and 9). Humic acid was fractionated into three soluable fractions at pH 5, 7 and 9. Corrosion behavior was studied by potentiodynamic polarization, electrochemical impedance spectroscopy and immersion tests. Surface analysis of low carbon steel was carried out before and after corrosion tests as well as analysis of corrosion medium. The results show that humic acid has negative effect on corrosion of low carbon steel in comparison with 0,1 M NaCl solution, because in presence of humic acid, the corrosion rate is higher. The negative effect was attributed to the formation of complexes of humic acid with released iron ions. The main corrosion product on the surface of low carbon steel after exposure to the 0,1 M NaCl was magnetite. Presence of humic acid in 0,1 M NaCl caused formation of lepidocrocite as main corrosion product. Potencial mechanism that is trying to clarify the formation of corrosion products and influence of humic acid on corrosion behavior is discussed in this thesis.
This diploma thesis deals with influence of humic acid from lignite on corrosion behavior of low carbon steel S235JR in the environment of 0,1 M NaCl at three diffrent pH values (5, 7 and 9). Humic acid was fractionated into three soluable fractions at pH 5, 7 and 9. Corrosion behavior was studied by potentiodynamic polarization, electrochemical impedance spectroscopy and immersion tests. Surface analysis of low carbon steel was carried out before and after corrosion tests as well as analysis of corrosion medium. The results show that humic acid has negative effect on corrosion of low carbon steel in comparison with 0,1 M NaCl solution, because in presence of humic acid, the corrosion rate is higher. The negative effect was attributed to the formation of complexes of humic acid with released iron ions. The main corrosion product on the surface of low carbon steel after exposure to the 0,1 M NaCl was magnetite. Presence of humic acid in 0,1 M NaCl caused formation of lepidocrocite as main corrosion product. Potencial mechanism that is trying to clarify the formation of corrosion products and influence of humic acid on corrosion behavior is discussed in this thesis.
Description
Citation
HORÁK, T. Vliv huminových kyselin na korozní chování nízkouhlíkové oceli [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická. 2022.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Chemie, technologie a vlastnosti materiálů
Comittee
prof. RNDr. Josef Jančář, CSc. (předseda)
prof. Ing. Jaromír Havlica, DrSc. (člen)
prof. Ing. Petr Ptáček, Ph.D. (člen)
doc. Ing. František Šoukal, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Lucy Vojtová, Ph.D. (člen)
Ing. Jiří Pác (člen)
Ing. Jiří Lerch (člen)
Date of acceptance
2022-05-30
Defence
Student v rámci obhajoby práce Vliv huminových kyselin na korozní chování nízkouhlíkové oceli nejdříve představil problematiku huminových kyselin a způsoby jejich charakterizace. V rámci výsledků student ukázal potenciodynamické křivky, výsledky Elektrochemické impedanční spektroskopie, charakterizaci korozního prostředí, výsledky ICP-OES analýzy, stanovení průměrné velikosti částic, výsledky SEM a XRD analýzy korozních produktů. Po shrnutí výsledků student odpovídal na otázky oponenta:
"Na str. 46 v kapitole 7.4.1 uvádíte, že z Tab. 6 je patrné, že přídavek HK5 snižoval korozní odolnost oceli v porovnání s 0,1 M NaCl a že nejnižší hodnoty Rp bylo dosaženo v prostředí s nejvyšším množstvím HK5 (25 mg/l). Z tabulky mě toto není jasné, vyneste prosím závislost Rp na čase jako Rp=f(t) pro jednotlivá měření a objasněte toto tvrzení a snížení korozní odolnosti oceli.
Obdobně je tomu na str. 48 v kapitole 7.4.2, kde uvádíte, že přítomnost HK7 urychlila korozi oceli v porovnání s prostředím 0,1 NaCl. Z tabulky toto není zjevné. Vyneste prosím závislost Rp na čase jako Rp=f(t) pro jednotlivá měření a objasněte toto tvrzení.
Stejně tomu tak je na str. 49 v kap. 7.4.3, kde je uvedeno, že hodnoty Rp při nižších časech rostly a že nejvyšších hodnot bylo dosaženo v prostředí 0,1 M NaCl."
"Z návrhu mechanismu koroze (str. 77) a v závěru uvádíte, magnetit (M) vzniká z lepidokrokitu (L), příp. goethitu (G), kdy XRD analýza prokázala více M a menší podíl L+G. Z obrázků povrhu (kap. 7.5.1)ze SEM+LM však vyplývá, že prvně vzniká M a později až L+G, které překrývají M. Vysvětlete, prosím, pro mě vyplývající opačné chování, že L+G vzniká z M?
Pod těsněním při pH 5 byl detekován M. Ten vznikal také z L+G? Na str. 51 uvádíte, že během první hodiny vznikaly černé tečky (oblasti) a po 24 hodinách vznikaly korozní produkty. V případě černých oblastí se jednalo o magnetit? Jaké bylo fázové složení korozních produktů po 24 hodinách?"
Jakým fázím na str. 71 odpovídají difrakce při 15 a 45-60°?
Na str. 66 a na str. 67 (Obr. 29) uvádíte:“…koroze v rámci feritických zrn neprobíhala rovnoměrně po celém zrnu, ale po určitých rovinách. Došlo k odhalení skluzových pásů, které indikují deformaci materiálu z výroby.“ Jak je toto, prosím, myšleno? Po kterých rovinách dochází k intenzivnější korozi a proč? Příp. pokud jsou rovinami myšlena zrna se skluzovými pásy, docházelo u těchto zrn k intenzivnější korozi? Proč tomu tak tedy je, že u deformovaných materiálů probíhá koroze intenzivněji?
Po zodpovězení otázek oponenta byly komisí položeny tyto otázky:
1) Jakým způsobem jste určovali pH?
2) byla udělána podrobnější charakteristiku extraktu?
Na zadané otázky student výborně odpověděl.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení