120 likes | 210 Vues
KVALITATIVNO ODREĐIVANJE BAKRENIH LEGURA MJERENJEM KOROZIJSKOG POTENCIJALA. ZAŠTO?. Potreba za jednostavnom i brzom metodom kvalitativne analize u konzervacijsko-restauracijskoj praksi
E N D
KVALITATIVNO ODREĐIVANJE BAKRENIH LEGURA MJERENJEMKOROZIJSKOG POTENCIJALA
ZAŠTO? • Potreba za jednostavnom i brzom metodom kvalitativne analize u konzervacijsko-restauracijskoj praksi • 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: • Izbor elektrolita koji služi kao kontakt između elektode i artefakta: • Zahtjevi: a) nekorozivan (ne oštećuje artefakt) • b) vodljiv (što manji otpor elektrolita) • c) pH mu je u području pasivacije ispitivanog artefakta • Testirane otopine: c = 0,01 moldm-3 • Natrij-sulfat (Na2SO4) pH=6,94 • Natrij-nitrat (Na2NO3) pH=6,10 • Natrij-carbonat (Na2CO3) pH=10,70 • Natrij-hidrogenkarbonat (NaHCO3) pH=8,71 • Natrij-sesquikarbonat (Na3H(CO3)2 pH=9,55
Pourbaix-ovi dijagrami: Pourbaix dijagrami: E- pH dijagrami za pojedini metal. Prikazuju ovisnost potencijala o pH otopine (područja imuniteta, korozije i pasivnosti metala) korozija pasivnost Područje pasivnosti za bakar. Za broncu!? Imunost
Najbolje ponašanje u 10mM otopini Na2CO3 – PASIVACIJA na potencijalu od -80 mV. Slika 1. Korozijski potencijal bakra u ovisnosti u vremenu u različitim 10mM otopinama Oštećenje na površini metala izazvano upotrebom preagresivne otopine (u ovom slučaju 10 mM Na2SO4)
UTJECAJ PRIPREME POVRŠINE Neočišćen uzorak- nema pasivacije na očekivanom potencijalu • Mehanički poliran papirom SiC 1200 • Odmašćen acetonom
PONOVLJIVOST REZULTATA MJERENJA Cu1 Ovisnost korozijskog potencijala za bakar u 10mM natrij-karbonatu. Cu2 Cu3 Rezultati su ponovljivi unutar ± 10 mV!!
MJERENJE Ekor NA STANDARDNIM UZORCIMA POZNATOG SASTAVA BINARNE BRONCE: Cu-6Sn Cu-11Sn Cu-12Sn - certificiranog sastava Postoji jasna tendencija pomicanja Ekorr kako raste udio kositra (Sn) u leguri! Sn
MJERENJE Ekor NA KIPARSKIM BRONCAMA NEPOZNATOG SASTAVA Sastav određen XRF-om (X-ray flourescence): Srednji Kratki Dugi
Zaključak: • Metoda mjerenja Ekorr kao “spot test”: • daje reproducibine rezultate (pogreška mjerenja unutar ± 10 mV) • 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
b) a) 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