KVALITATIVNO ODREIVANJE BAKRENIH LEGURA MJERENJEM KOROZIJSKOG POTENCIJALA ZATO
KVALITATIVNO ODREĐIVANJE BAKRENIH LEGURA MJERENJEM KOROZIJSKOG POTENCIJALA
ZAŠTO? Ø Potreba za jednostavnom i brzom metodom kvalitativne analize u konzervacijsko-restauracijskoj praksi Ø Nedestruktivna metoda- To je modifikacija “spot test” metode analize metala samo je nedestruktivna -upotreba nekorozivnih otopina kao elektrolita (u “spot testu” upotrebljavaju se agresivni kemijski spojevi)
Kako? Referentna elektroda Voltmetar PRINCIP RADA: • Metalni artefakt (koji se ispituje) spojen je na jedan izlaz voltmetra • na drugi izlaz voltmetra spojena je referentna elektroda (u ovom slučaju zasićena kalomel elektroda SCE) • Kap elektrolita (nekorozivna otopina) služi kao kontakt između referentne elektrode i artefakta • MJERI SE RAZLIKA POTENCIJALA IZMEĐU ARTEFAKTA I REFERENTNE (SCE) ELEKTODE U VREMENU (oko 15 min. ) Artefakt Elektroda ne dodiruje površinu artefakta
Preliminarna mjerenja: 1. Izbor elektrolita koji služi kao kontakt između elektode i artefakta: 2. Zahtjevi: a) nekorozivan (ne oštećuje artefakt) 3. b) vodljiv (što manji otpor elektrolita) 4. c) p. H mu je u području pasivacije ispitivanog artefakta Testirane otopine: c = 0, 01 moldm-3 -Natrij-sulfat (Na 2 SO 4) p. H=6, 94 -Natrij-nitrat (Na 2 NO 3) p. H=6, 10 -Natrij-carbonat (Na 2 CO 3) p. H=10, 70 -Natrij-hidrogenkarbonat (Na. HCO 3) p. H=8, 71 -Natrij-sesquikarbonat (Na 3 H(CO 3)2 p. H=9, 55
Pourbaix-ovi dijagrami: Pourbaix dijagrami: E- p. H dijagrami za pojedini metal. korozija pasivnost Prikazuju ovisnost potencijala o p. H otopine (područja imuniteta, korozije i pasivnosti metala) Područje pasivnosti za bakar. Imunost Za broncu!?
Najbolje ponašanje u 10 m. M otopini Na 2 CO 3 – PASIVACIJA na potencijalu od -80 m. V. Slika 1. Korozijski potencijal bakra u ovisnosti u vremenu u različitim 10 m. M otopinama Oštećenje na površini metala izazvano upotrebom preagresivne otopine (u ovom slučaju 10 m. M Na 2 SO 4)
UTJECAJ PRIPREME POVRŠINE Neočišćen uzorak- nema pasivacije na očekivanom potencijalu 1. Mehanički poliran papirom Si. C 1200 2. Odmašćen acetonom
PONOVLJIVOST REZULTATA MJERENJA Ovisnost korozijskog potencijala za bakar u 10 m. M natrij -karbonatu. Cu 1 Cu 2 Cu 3 Rezultati su ponovljivi unutar ± 10 m. V!!
MJERENJE Ekor NA STANDARDNIM UZORCIMA POZNATOG SASTAVA BINARNE BRONCE: Cu-6 Sn Cu-11 Sn Cu-12 Sn - certificiranog sastava Sn Postoji jasna tendencija pomicanja Ekorr kako raste udio kositra (Sn) u leguri!
MJERENJE Ekor NA KIPARSKIM BRONCAMA NEPOZNATOG SASTAVA Srednji Kratki Dugi Sastav određen XRFom (X-ray flourescence): Mas % Cu Sn Zn Dugi 86, 2 5, 3 8, 1 Srednji 85, 6 10, 2 3, 8 Kratki 85, 3 6, 5 6, 8
Zaključak: Metoda mjerenja Ekorr kao “spot test”: • daje reproducibine rezultate (pogreška mjerenja unutar ± 10 m. V) • dobro izabran elektrolit (ovisno o vrsti metala koji se određuje) ne izaziva promjene i oštećenja na površini • može se upotrijebiti kao metoda za kvalitativna kao i za kvantitativna određivanja • ne zahtijeva skupu opremu • nije potrebno uzorkovanje artefakta • potrebna mala površina za mjerenja
Optimizacija metode: (na što treba paziti da bi se dobila zadovoljavajuća reproducibilnost mjerenja) a) potrebno mjeriti uvijek na istoj udaljenost elektrode od površine b) držati udaljenost između dviju elektroda konstantnom • volumen kapi konstantan pri svakom mjerenju • posebno treba obratiti pažnju na pripremu površine b) a)
- Slides: 12