Uji permeasi hidrogen dengan bipotensiostat

Uji penembusan hidrogen dalam baja

Tujuan percobaan

Percobaan ini bertujuan untuk mengukur kandungan hidrogen atom dalam baja dan tingkat difusi mereka.

Pengaturan Percobaan

Gambar 1 Pengaturan uji penembusan hidrogen

Persiapan larutan:

Larutan penambal nikel (larutan penambal nikel komersial)

Ruang anode: 0,2mol/L KOH

Kamar katode: 0,1 mol/L HCl

Instrumen&elektrodas:

Bipotensiostat model CS2350M

Sel penicilan (sel evaluasi pelapis) * 1 pcs

H-cell* 1 set

Hg/HgO elektroda referensi 1 pcs

Piring baja karbon Q235 (5cm*5cm*0,5 mm) 1 pcs

Platinum counter electrode * 2 pcs

.

Tahap percobaan

(1)Sampel pra-pengolahan

Sebelum percobaan, sampel baja karbon dipoles ke permukaan cermin dengan 180#, 400#, 600#, 1000#, dan 2000# sandpaper dalam urutan, kemudian dicuci dengan air, dibersihkan dengan etanol,dan dikeringkan di udara dinginUji coba itu direndam dalam 0,1 mol/L HCl selama 3 menit, dibilas dengan air, dan kemudian direndam dalam 0,2 mol/L KOH selama 3 menit, dibilas dengan air, dikeringkan dan dimasukkan ke desikator untuk digunakan.

(2)Pengelasan nikel

Gambar 2 Sambungan sel elektrolitik dan elektroda untuk plating Nikel

Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2, kami menggunakan sel evaluasi pelapis ((CS934) untuk melakukan plating nikel.kemudian masukkan sepotong kecil busa nikel ke dalam larutan. Alligator merah (CE) & kuning (RE) bersama-sama mengeklam strip busa nikel, dan alligator hijau (WE) KlemS ke baja karbon ((Jika ada lead putih sensing,Anda harus terhubung bersama dengan WE hijau)Kemudian lakukan tes Galvanostatic.

Gambar 3 Pengaturan parameter Nickel plating

Atur arus yang diterapkan menjadi -10 mA / cm2. area paparan sampel sekitar 7.065cm², jadi kita menerapkan -70.65 mA. Anda dapat mengatur area elektroda di cell setting ).

Gambar 4 antarmuka modifikasi area elektroda

Proses plating berlangsung selama 30 menit. Setelah selesai, cuci logam dengan air suling, keringkan di udara dingin, dan kemudian letakkan di desikar untuk digunakan.

(2)Hidrogenpermeasites

Gambar 5. Bipotentiostat CS2350M dan sel-H

Dalam ruang anode (sel kiri), itu adalahSistem 3 elektroda:

- Elektrod kerja: permukaan nikel dari baja karbon

- Elektron referensi: Hg/HgO elektroda

- Elektrode counter: platinum elektrode

Sisi pengisian hidrogen (sel kanan) mengadopsi sistem dua elektroda.

- Anode: permukaan baja karbon yang tidak dilapisi nikel, menghubungkan ke alligator WE

- Katode: elektroda platinum, menghubungkan ke buaya kuning (RE) & merah (CE) bersama-sama.

Pertama, tambahkan 250 ml larutan KOH 0,2 mol/L ke ruang anode (kiri), dan 250 ml 0,1 mol/L HCl ke ruang katode (kanan), hidupkan bipotentiostat,pilih Bipotentiostat →Pengujian Difusi Hidrogen.

Gambar 6. Pengaturan parameter untuk uji difusi hidrogen

Atur parameter seperti gambar 6: potensi polarisasi adalah 0,45 V, arus puncak pengisian hidrogen adalah -22,6 mA (10 mA / cm2), dan arus lembah pengisian hidrogen adalah 0.

Karena hidrogen atom [H] dalam baja karbon secara bertahap menyebar ke permukaan dan teroksidasi menjadi H +, arus residu anodik secara bertahap akan stabil.

Ketika arus residu kurang dari 1 mA/cm², di sel kanan (pengisian hidrogen) reaksi berikut akan terjadi:

Hasil dan analisis

Faktor difusi hidrogen

Gambar 7. kurva arus oksidasi -waktu dalam uji difusi hidrogen

Dari gambar 7 kita bisa mendapatkanAku_maksimal= 1,0058 × 10^{- 5}A·cm^-2. Cari waktu t ketikaAku_t/ Aku_maksimal= 0, 63,

t = 2,380 h = 8568 s.

Waktu untuk memulai pengisian hidrogen adalah 5472 s, jadi waktu lagt_L= 3096 s, ketebalan baja karbon L = 0,1 cm, menurut rumus:

Kita dapat menghitung koefisien difusi D = 5.383 × 10^-7cm²/ s.