旋转挂片法实验：测量均匀腐蚀速率的方法

2023-06-30 理论教育版权反馈

【摘要】：测试仪共有10套旋转挂片支架，既可进行同一配方的平行实验，也可进行不同浓度、不同配方的优选实验。当运转时间达到500h时，停止试片转动，取出挂片进行外状观察，然后用硬橡皮对挂片进行擦拭、清洗、干燥后称重，求出其均匀腐蚀速率。但是，旋转挂片法所模拟的仅是流速而不是流动条件，因而和实际生产中还是存在着很大的差异的，通常用在初步的定性评选缓蚀剂中。

在静态浸泡实验中，即使采用了通气和搅拌装置，与实际流动状态还是有很大的差异。为了尽可能地增加扩散速度，在实验室中采用旋转试片法。可用强度较高的高分子材料（如塑料）来做旋转试片的固定支架，把支架固定在搅拌电动机上，试片用非金属材料固定在支架上，试片可制做成方形或圆形，为了防止其他金属与试片相互接触，产生电位腐蚀，实验中尽量避免使用其他金属材料。

旋转挂片法依据的是《水处理剂缓蚀性能的测定旋转挂片法》（GB/T18175—2014）规定，考虑了流动状态这一因素，测试腐蚀速度的。

1.实验条件

（1）实验装置采用旋转挂片实验仪，图9-6为市场上常见的一种旋转挂片测试仪实物图，整体结构采用悬臂自动升降式结构，挂片在实验过程中易装拆和观察。

测试仪共有10套旋转挂片支架，既可进行同一配方的平行实验，也可进行不同浓度、不同配方的优选实验。提高了实验数据的可靠性并节约了时间。

（2）实验温度一般在恒温（45±1）℃条件下测定试液对挂片的腐蚀率及配方对挂片的缓蚀率。

（3）实验时间 500h。

（4）试片制备同静态浸泡实验。

图9-6 旋转挂片测试仪实物图

2.实验方法

将配制好的实验水质，加入旋转挂片测试仪的烧杯中，将挂片固定在搅拌桨上，每杯2试片，旋转轴转速75～150r/min，±3%，挂片线速度0.35±0.02m/s。挂片上端与试液面的距离应大于2cm，或试液体积与挂片面积比20～35mL/cm²。

启动电动机，使挂片按一定旋转速度转动，转速计算公式如下：

式中 v——流速，即旋转挂片的线速度，m/s

R——旋转半径，

f——转速，s^-1

ω——角速度，弧度/s

将试液加温并保持在规定温度。每隔一定时间补水一次，使液面保持在刻度线。当运转时间达到500h时，停止试片转动，取出挂片进行外状观察，然后用硬橡皮对挂片进行擦拭、清洗、干燥后称重，求出其均匀腐蚀速率。

3.结果表示和计算

以mm/a表示的均匀腐蚀速率按式（9-12）计算：

式中 v——均匀腐蚀速率，mm/a

W——实验前试片质量，g

W₀——实验后试片质量，g

A——挂片的表面积，cm²

ρ——挂片的密度，g/cm³

t——实验时间，h

8760——与一年相当的小时数，h/a

10——与1cm相当的毫米数，mm/cm

旋转挂片的最大优点是在简易的设备中考虑了流速这一不易控制的因素，特别是在水质稳定剂的筛选中，缓蚀效率通常是由扩散速度的控制，从这一观点考虑，旋转挂片法优于静态浸泡实验法。但是，旋转挂片法所模拟的仅是流速而不是流动条件，因而和实际生产中还是存在着很大的差异的，通常用在初步的定性评选缓蚀剂中。近年来也有人做了一些改进，如把支架做成有隔层的，根据流动状态来确定转速，使之更接近生产实际。

旋转挂片法实验：测量均匀腐蚀速率的方法

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