t < ÿ ' § - 1 ^ 1*1
p r & M i y s l c h e m i c z n y
ORGAN CHEMICZNEGO INSTY TU TU BADAWCZEGO I POLSKIEGO TOWARZYSTW A CHEMICZNEGO
W Y DA W A N Y Z ZA SIŁK IE M W Y D Z IA Ł U N A U K I M IN IST E R ST W A W Y ZN A Ń R E L IG IJN Y C H i O ŚW IE C E N IA PU B L IC Z N E G O
R O C Z N IK X V III L U T Y 1934
REDAKTOR: P rO F . D r . KAZIM IERZ K L IN G S EK R ET A R Z :-D r. LECH S U C H O W IA K
O trz y m y w a n ie siarczanu m a g n ez u z o d p a d k o w e g o ługu polangbeinitowego*)
E s s a is d e f a b r ic a tio n du s u lfa te de m a g n é siu m a v e c les s o lu tio n s q u i r e s te n t lo rsq u 'o n tra n s fo rm e la la n g b e in ite
Zbigniew STA N ISZ
N ad e szło 25 w rz e śn ia 1933
Z a k ła d N ie o rg a n ic z n e j T ecliriologji C hem icznej P o lite c h n ik i L w o w sk iej
Surow y la n g b e in it stebnicki, po w ypłóka- niu z N a C l , d a je p ro d u k t k tó ry przeciętnie w 70 — 8 0 % odpow iada wzorowi: 2 M ( ) S 0 4.
. K 2SO i . Z anieczyszczenia stan o w ią N aC l, C a S 0 4, oraz ił. P rz y jak ie jk o lw iek m okrej przeróbce lan g b e in itu płókanego, na sól gorz
ką względnie kalim agnęzję, m u sim y wkońcu dojść do odpadkow ego ługu zwanego ługiem m artw ym . Zgodnie nasy co n y czyli ko n g ru en tn y ten ro ztw ó r c h a ra k te ry z u je się tem , że stosunek soli w nim z a w a rty c h dla w szystkich te m p e ra tu r — aż do oh 60° posiada w artość stalą. I ta k w 1000 m oli w ody zaw iera on:
Temperat.
250
45°
6o°
MgSO.j 58,6 moli
73-S ..
83.0
K,SO.¡
5,8 moli 7'5 - 8,0 „
będą to oczywiście m eto d y czysto chem iczne, gdyż n a to nie pozw alają praw dziw e s ta n y rów now agi. B ad an ia te m ogą być je d n a k o ty le interesujące, że m ogą znaleźć zastosow a
nie dla wielu innych roztw orów k o n g ru e n t
nych należących do uk ład ó w z jed n y m anjo- nem , a tak że dla roztw orów odw racalnych p a r soli i n a jro z m a itsz y c h m ieszanin solnych.
Obie m eto d y om ówię kolejno.
K r y s t a l i z a c j a r o z t w o r u p r z e s y c o n e g o .
W iadom o, że k a ż d y roztw ór m ożna w pew nych indyw id u aln y ch granicach przesy
cić solą w nim rozpuszczoną. Liczbow ą w ar
tość przesycenia daje „sp ółczynnik przesyce
n ia ” w y ra ż ają cy się stosunkiem k o n c e n trac ji fałszywej do n o rm aln ej, w tej sam ej tem pera-
Spółczynnik te n zw iększa się turze: z
W idać, że na k ażde 10 m oli M g S 0 4, wy
pada około 1 m ol / i 2S 0 4. P rz y kry stalizacji
takiego roztw oru o trz y m a m y zawsze m iesza- zw ykle z lepkością i gęstością roztw oru.
ninę k ryształów siarczan u m agnezu i kalim a gnezji uw odnionych odpow iednio do tem p e ra tu ry , przyczem sto su n e k M g S O t do I i 2S O i w osadzie będzie oczywiście ten sam co i w roztw orze. T ak a m ieszanina soli jest, rzecz p ro sta , bezw artościow a, co czyni ług m a rtw y p ro d u k te m odpadkow ym . J e d n a kowoż ze w zględu na w arto ść zaw a rty c h w nim soli, postaw iono sobie p y ta n ie , czy m ożli- wem je s t k ry stalizo w an ie ługu m artw ego w taki sposób, a b y sól gorzką oddzielić od kali- m agnezji. Po dokładnem zb ad an iu tego p ro
blem u i w yk o n an iu szeregu dośw iadczeń, zna
leziono dwie m e to d y tak ie j k ry sta liz ac ji k on
gruentnego roztw oru, w k tó ry c h przecież cia
ła osadu d ad zą się od siebie oddzielić. Nie
T a m m a n n 1), nazyw a tę w łasność m ałą
„zdolnością do sam o rzu tn ej k ry sta liz a c ji” . Otóż ta zdolność u n iek tó ry ch soli je s t ta k m ała, że m ogą one pozostać w przesyceniu n a w e t wów czas, gdy z tego ro ztw o ru w y p ad a inna sól rów nocześnie rozpuszczona. W y s ta r
czy je d n a k ta k i roztw ó r zaszczepić k ry sz ta ł
kiem soli pozostającej w przesyceniu, ab y k ry sta liz ac ję zapoczątkow ać i spow odow ać
!) T a m a n n G.: Aggregatzustände. Lipsk 1923;
tenże „O ber die spontane Kristalisation unterkühlter Schmelzen und übersättigter Lösungen“ . Z. anorg. allgem.
Chem. 200, 57, (1931).
*) Referat wygłoszony na III Zjaździe Chemików Polskich we Lwowie.
2 6 P R Z E M Y S Ł C H E M I C Z N Y 1» (1934)
w ydzielenie się tej soli. Z ro ztw oru n a sy co n e
go dw iem a solam i „ A ” i „ B ” , m ożna więc na tej zasadzie zaszczepić i w y k ry stalizo w ać ty l
ko sól „ A ” , a po usunięciu jej z ro ztw oru w y
dzielić sól ,,B ” . Zdolność do sam o rzu tn ej k ry stalizacji m ożna jeszcze zm niejszyć przez do
d a te k koloidów (np. żelaty n y ). Tę m etodę zastosow ano w S ta n a c h Zjednoczonych do w ydzielenia chlorku p o tasu z ługów zaw iera
jących b o ra n y alkaliczne.
W naszy m k o n k re tn y m p rz y p a d k u u d a ło się przesycić roztw ó r k alim agnezją i w y
dzielić sól g orzką w olną od szenitu. W w y k o naniu p rzed staw ia się to następ u jąco : pew ną ilość gorącego ługu, nasyconego w te m p e ra tu rz e /w y ż s z e j od pokojow ej (25°), w lew am do kolby i w m om encie gdy te m p e ra tu ra s ty g n ą cego ro ztw oru zbliża się do l. t. j.d o te m p e ra tu ry nasycenia, zaszczepiam ro ztw ó r kilku k ry sz ta łk a m i re ic h a rd y tu (Mg,SOi .
poczem pozostaw iam w spokoju na ok 12 godz.
N astęp n ie zaw arto ść kolby, w k tó rej w ydzie
lił się cały re ic h a rd y t z a w a rty w interw ale od t do 25° jak o grubo k ry sta lic zn y osad, przele
w am przez odpow iednie sito. R e ic h a rd y t zo
s ta je na sicie, a roztw ór, w k tó ry m w skutek ru ch u ju ż zaczyna w ydzielać się szenit, prze
lewa się do podstaw ionego naczynia, gdzie k ry sta liz a c ja szen itu dobiega do końca.
W ty c h w a ru n k a ch szen it w y p ad a oczywiś
cie drobno k ry sta lic zn y , co m iędzy innem i w pływ a ujem nie na jego czystość (wielka po
w ierzchnia zwilżenia).
J a k w idać w ykonanie je s t proste, chodzi tylko o zb ad an ie w ydajności procesu czyli o znalezienie g ran icy do jak iej m ożna posunąć przesycenie szenitem . W ty m celu zrobiono szereg prób, polegających n a tem , że z roz
tw oru nasyconego w 25°, odparow yw ano ściśle m ierzone, coraz to w iększe ilości w ody o trz y m u ją c w ten sposób roztw ór n asycony w co
raz to w yższych te m p e ra tu ra c h i te m sam em pow iększając za k aż d y m razem te m p e ra tu ro wy in te rw a ł k ry sta liz ac ji. O trzy m an e k ry sz
ta ły analizow ano na czystość. W te n sposób otrzy m an o granicę, pow yżej k tó rej przesyce
nie się nie udaw ało — p rzy odp aro w an iu 3 0 % objętości roztw oru. Poniżej p o d aję w yniki o trz y m an e p rz y o d parow aniu 20 i 30 % obję- tości.
P ró b a I.
Odparowano 20% objętości. Roztwór był nasycony w 48°.
Reichardyt Szenit obliczono . . . 240 g 45 g otrzymano . . . 231 g 47 g czystość. . . . 98,6% 86,6%
P r ó b a II.
Odparowano 30% objętości. Roztwór byl nasycony w~Ó4°.
obliczono . . . 340 g 63 g otrzymano . . . 325 g 68 g
czystość . . . 98,9% 86,3%
J u ż p rzy o d parow aniu 32,5 % w ody —- sze
n it w y p a d ł wrraz z re ic h a rd y te m . Uznawrszy za graniczne — stężenie pow stałe przez o d p a row anie 300 c/n3 w ody z litra ro ztw oru n a sy conego w 25°, obliczono Classenow ski spół- czynnik przesycenia, n a p o dstaw ie stężeń fał
szywego i norm alnego w te m p e ra tu rz e 25°.
W y razi się on cy frą 2,08.
Z p rzy to czo n y ch w yników w idać że czy
stość o trzym yw anego re ic h a rd y tu je s t zado
w alająca, n a to m ia s t szenitu m niej. Z asadni
czy powród leży w tem , że szen it k ry sta liz u je z 6 cząsteczkam i w ody, sk u tk ie m czego sia r
czan m agnezu w tej w'odzie rozpuszczony m u si w ypaść wrraz z szenitem . P o z a te m wypływa n a to ju ż sam skład ługu m artw ego, zaw iera
jącego dużo M g S O i a m ało K 2S O i , a tak że drobnoziarnistość szenitu. J e d n a k szen it już i w tak ie j form ie zaw iera ok 21 % K z O.
N ie ste ty ta p ro sta i ta n ia m eto d a, może m ieć w takiej form ie znaczenie ty lk o te o re tyczne. P rz y przejściu bowriem n a skalę fa
bry czn ą w y ła n ia ją się tru d n o ści polegające na zapew nieniu cieczy spokoju na czas k r y s ta lizacji soli gorzkiej, na , rozw iązaniu kw estji chłodzenia i t. d., k ró tk o mów7iąc — trudności zw iązane z t. zw. „problem em alfa ra z y ” . B yć m oże, że d o d a te k koloidów" podniósłby trwrałość ro ztw o ru przesyconego szenitem , sp raw a ta je d n a k nie wreszła n arazie wr zakres niniejszych b ad ań .
P ro stsza droga prow adzi przez opanow a
nie i zm odyfikow anie w pew nym kierunku, krystalizacji ługu m artw ego.
K r y s t a l i z a c j a o p a n o w a n a . P o d nazwrą tą rozum iem y k ry sta liz ac ję prow adzoną tak , a b y jak n a jw ięk sz a liczba p a ra m e tró w w pływ ających tu ta j była uchw y
cona i n iek tó re z nich m ogły być dowolnie zm ieniane. T eo rja uczy, że k ry sta liz a c ję da się podzielić na dwa zasadnicze sta d ja :
1. Z apoczątkow anie k ry sta liz ac ji, czyli tw orzenie zarodników .
2. W zro st k ry ształów .
B a d g e r i M c C a b e2), uw zględniając ten podział, zaliczają do czynników' rzą d z ą cych k ry sta liz a c ją — ruch cieczy, te m p e ra tu rę a z nią lepkość roztw o ru , p rędkość osty- gania roztw oru, ciężar m o le k u la rn y zw iązku rozpuszczonego, oraz w strząsy i tarcie m e
chaniczne. Chociaż nie udało się ty ch czynni
ków" u jąć w ilościow y wzór, to je d n a k z n a ją c ich działanie jakościow o m ożem y dziś o p a now ać k ry sta liz a c ję w dużym sto p n iu . Id ea łem je s t ta k ie prow adzenie k ry sta liz a c ji, a b y w pierw szym m om encie u tw o rzy ć pew ną określoną ilość zarodników' k ry staliczn y ch , a w dalszym ciągu pow odow ać ty lk o w zro st
2) B a d g e r i Mc , C a b e : Die Elemente der Che
mie-Ingenieur Technik, Berlin 1932.
(1934) 10 P R Z E M Y S Ł C H E M I C Z N Y 27
fernp Rycina i.
tychże na k ry sz ta ły bez tw orzenia się now ych zarodników . K ry sz ta ły zaś, chcem y o trzy m ać równej wielkości, zgodnie z k ry stalograficz- nem praw em „ p rz y ro stu osi” .
G r i f f i t s3), b u d u ją c teo rję przem ysło
wej k ry sta liz ac ji na now oczesnych przesłan
kach, dochodzi za M ie r s ’em do w niosku, że w ro ztw o rach n ależy rozróżniać dw'ie krzyw e- rozpuszczalności (rycina 1), jed n ę zw yczajną
— n o rm aln ą, a drugą biegnącą równolegle po
nad pierw szą, t. zwr. przez niego k rzyw ą „ n ad ro z- puszczalności” . W prze
syconym roztwrorze, sa
m o rzu tn e zapo czątk o w anie k ry sta liz ac ji, czy
li utw orzenieJ zaro d n i
ków7, m oże wówczas do
piero n a stą p ić, g dy kon
cen trac ja ro ztw oru o- siągnie k rzy w ą nadrozpuszczalności. W s tre fie leżącej m iędzy krzyw em i pow staw anie zarodników nie je s t możliwe, n a to m ia s t m ożliw y je s t w zrost kryształów 7 sztucz
nie zap oczątkow anych, czyli szczepionych.
S tąd jasn e m je st, że a b y o trz y m ać k ry ształy żądanej wielkości, należy zap o cząt
kować odpow iednią ich ilość, a wr dalszym ciągu sta ra ć się nie posuw ać k o n c e n trac ji po
za strefę m iędzy w spom nianem i krzyw em i.
A by to osiągnąć należy zm usić w szystkie k ry sz ta ły do rów nom iernej cyrk u lacji przez odpow iednie m ieszanie, dzięki czem u m ają one je d n a k ie w a ru n k i w zrostu, a sty g n ą c y roztw7ór nie przesyca się po n ad sta n k ry ty c z ny, w k tó ry m w ydzielałby zarodniki. Oprócz tego chłodzenie trzeb a ta k dobrać, a b y z je d nej s tro n y prędkość o stygania nie w yprze
dzała prędkości k ry sta liz ac ji, a z drugiej stro ny, ab y w ciągu całej k ry sta liz ac ji w ydzielała się na je d n o stk ę czasu ta sam a ilość soli.
O ile spełnienie pierwszego wra ru n k u je s t kwe- s tją dośw iadczenia, to drugiem u m ożem y bez tru d u uczynić zadość na podstaw ie ty lk o zn a
jomości krzyw ej rozpuszczania b ad an ej soli.
W naszym p rzy p a d k u , gdzie rozpuszczalność soli w zrasta naogół prostolinijnie, będziem y się sta ra li, a b y i prędkość ostygania roztw oru była je d n o s ta jn a i przed staw iała się n a w y
kresie jak o linja p ro sta , a nie ja k norm alnie w edług N ew tonow skiego praw a o stygania — jako k rzyw a log ary tm iczn a.
Z ługiem m a rtw y m w ykonano szereg do
św iadczeń, w k tó ry c h b rano pod uw agę om ó
wione trz y kwrestje: szczepienie roztw oru, m ie
szanie i prędkość osty g an ia k ry sta liz a tu . P o dam opis i w yniki dwóch prób z o sta tn ie j serji b adań, jako te j. w7 k tó re j o trzy m an o pozy
tyw ne re z u lta ty .
*) G r i f f i t s H .: Ober męchanische Kristallisation, Chemiker Ztg. 50, 689 (1926).
W p ró bach ty ch w ykonano dośw iadcze
nia w7 n aczyniu z cienkiej blachy, o po jem ności przeszło 10 l. Do niego w lew ano roz
tw ór nasy co n y w te m p e ra tu rz e ok 42°, ogrza
n y nieco powyżej tej te m p e ra tu ry . R oztw ór pokryw ano warst>vą oleju, a b y zapobiedz po
w ierzchniow em u p arow aniu roztwroru i tw o
rzeniu się kożucha krystalicznego. Pierw szą i n ajw ażniejszą b yła k w estja szczepienia. T u taj opierano się na tem p rostem założeniu, że wielkość k ry ształó w je s t odw rotnie pro p o rcjo n alna do ilości zaszczepionych zarodników . Za
tem , jeśli w7 roztw orze w ydzielającym przy kry stalizacji dużo re ic h a rd y tu , a m ało szeni- tu , zap o czątk u ję w ielką ilość k ry sz ta łk ó w sze- n itu , a m ałą re ic h a rd y tu , to o trzy m am rei- c h a rd y t w7 dużych k ry sz ta ła c h , a sz en it znacz
nie drobniejszy. W m yśl tego dodaw7ano do roztwroru kiika cms m leka szenitow;ego, o trz y m anego oddzielnie. D o d atek te n stosow ano w m om encie, gdy w7 sty g n ący m roztw orze u- kazały się pierwsze k ry sz ta łk i utw7orzone sa
m orzutnie. W śród nich przew ażał oczywiście reich ard y t, którego z tej ra c ji nie p o trzeba szczepić. N aczynie k ry sta liz ac y jn e było za
o patrzone w7 m ieszadło o o b ro ta c h d ających się w szerokich granicach regulow ać i pow o
dujące raczej cyrkulację, niż o b ró t cieczy.
W m iarę w7zrostu kryształów , o b ro ty m ieszadła zwiększano ta k , aby w szystkie k ry sz ta ły k rą żyły w7 całej w ysokości n aczynia rów nom ier
nie. N iebezpieczny dla k ry sta liz ac ji wpływ7 zwiększenia ruchu cieczy, kom pensuje się w7zrostem lepkości roztw oru ze spadkiem te m p e ra tu ry . Trzeci czynnik — prędkość osty g a
nia ługu, u jed n o sta jn ian o w7 ten sposób, że naczynie ow ijano w ojłokiem , przez co p o cząt
kowo duża prędkość ostygania znacznie się zm niejszała. W m iarę zbliżania się te m p e ra tu ry roztw oru do te m p e ra tu ry otoczenia — wojłok stopniow o odw ijano, k o n tro lu jąc te m p e ra tu rę i czas, a pod koniec n a try sk iw an o ściany naczynia coraz to silniejszym stru m ie niem wody" W te n sposób spadek tem p e ra tu ry na jed n o
stk ę czasu s ta wał się p ra k ty cznie w ielkością sta łą ja k widać na ry c in ie 2 linja pełna. W ty ch w aru n k ach o- trzy m y w an o w rezultacie m ie
szaninę sk ład a
jącą się z rei
c h a rd y tu w7 kry.
s z ta ła c h o wym .:
1 • 1 • 2,5 mm,
i szenitu w postaci drobnego p iasku. T a
k ą m ieszaninę n ietru d n o rozdzielić m ech a
nicznie, czy to przez szlam ow anie czy rozsia
28 P R Z E M Y S Ł C H E M I C Z N Y l a (1934)
nie. W opisyw anych dośw iadczeniach roz
siew ano k ry sz ta ły n a m okro p od cieczą, o trz y m u ją c po odciągnięciu i w ysuszeniu w yniki zestaw ione w tabliczce:
P r ó b a I.
Mieszanina ważyła 2730 g. Przez rozsianie otrzymano:
Reichardyt Szenit
ciężar . . . . 2150 g 5S0 g
czystość . . . 98,7% 85,1%
P r o b a II.
Mieszanina ważyła 2820 g. Przez rozsianie otrzymano:
Reichardyt Szenit
ciężar . . . . 2230 g 590 g
czystość . . . 98,6% 86,0%
W y n ik i ja k w idać są tu podobne ja k w m e
todzie poprzedniej. R e ic h a rd y t je s t czysty, szen it m niej. Mimo w szystko bow iem , w ciągu k ry sta liz ac ji tw o rzy ły się zarodniki reichar- d y tu , k tó re nie m ogły ju ż uróść i dlatego zn a
lazły się w raz z szenitem w przelocie. Nam je d n a k chodzi głównie o c z y sty re ic h a rd y t, — a w y dajność re ic h a rd y tu w ynosi tu ta j o/c 95% . P rz y Lem w yniki b a d a ń la b o ra to ry jn y c h nale
ży tra k to w a ć z o p tym izm em , gdyż o p anow a
nie k ry sta liz a c ji w w a ru n k a ch la b o ra to ry j
n ych je s t daleko tru d n ie jsz e niż w skali tec h nicznej. O ile w ięc pierw sza m eto d a do prze
m ysłu nie n a d a w a ła się, o ty le zastosow anie k ry sta liz ac ji opanow anej nie m oże spraw iać tak ic h tru d n o ści. D obór takiego k ry sta liz ato - ra , k tó ry b y pozw alał na otrzy m y w an ie rów n y c h k ry ształó w nie je s t tru d n y . Rów nież opisane wyżej szczepienie roztw oru, da się za stosow ać bez w iększych kłopotów t a k do kry- sta liz a to ró w ciągłych, ja k i perjodycznych.
R ea su m u ją c to w szystko co pow iedzia
łem, podałem dwie m ożliw ości otrzy m y w an ia soli gorzkiej z ługu m artw ego. P ierw sza z nich polegała na przesy can iu ro ztw o ru na jed en sk ład n ik , druga zaś na prow adzeniu k r y s ta lizacji opanow anej. Obie m eto d y d a ły w skali lab o ra to ry jn e j d o d a tn ie w yniki. D ruga m e
to d a ogólnie stosow alna w ym aga ty lk o do
boru odpow iednich k ry sta liz ato ró w . Z ostała ona zgłoszona w szędzie do o p a te n to w a n ia j a ko m eto d a ogólna.
K ończąc sk ład am podziękow anie kierow nikowi Z akładu prof. Dr. T. K u c z y ń s k i e - m u za w skazanie mi te m a tu , w skazów ki i po
moc udzielaną mi w czasie w ykonyw ania p racy .
ZUSAMENFASSUNG.
V e r s u c h e d e r D a r s t e l l u n g v o n M a g n e s i u m s u l f a t a u s L a n g b e i n i t - A b f a l l l a u g e n . Es gelang auf zweierlei Weise die Kristallisation der, nach Verarbeitung des Langbeinits anfallenden, kongruenten Abfalllösung so durchzuführen, dass die Bestandteile (Rei- chardit und Schönit) getrennt erhalten werden konnten.
Die erste Methode beruht auf Uebersättigung der Lösung in Bezug auf einender erwähnten Bestandteile. Diezweite Methode basiert auf einer derartigen Beherrschung und Führung der Kristallisation, dass der Reichardit in grossen und der Schönit in sehr kleinen Kristallen zur Auskristal
lisierung gelangt. Die erhaltene Kristallmischung kann dann ganz leicht auf mechanischem Wege getrennt wer
den, so dass die Salze in technisch reiner Form erhalten werden. Die letztgenannte Methode kann eine allgemeine technische Verwendung finden.
Lwów, Polen. Technische Hochschule.
Institut für Anorganisch-Chemische Technologie.
Korozja rozm aitych metali i aljaży w ro z tw o ra ch w y stę p u ją c y c h w przem yśle p o t a s o w y m ”)
C o rro sio n d e d iffé re n ts m é ta u x e t allia g es p a r les s o lu tio n s em p lo y ée s d a n s l ’in d u s tr ie d u p o ta s s iu m A n t o n i K U S IK
Z a k ła d N ie o rg a n ic z n e j T ec h n o lo g ji C h em iczn ej P o lite c h n ik i L w o w sk iej N ad e szło 25 w rz e śn ia 1933
Celem b a d a ń było stw ierdzenie zachow a
nia się ro zm a ity c h m eta li i a lja ż y pod wzglę
dem odporności na działanie koro d u jące roz
tw orów sy lw initu, lan g b e in itu i k a in itu . R oz
tw ory soli u ż y ty c h do dośw iadczeń w y k azy w ały o b o ję tn y c h a ra k te r i z o sta ły sporządzo
ne przez rozpuszczenie odpow iednich surowr- ców d o starczonych z k o p alń Spółki A kcyjnej dla eksploatacji soli potasow ych w K ałuszu.
Do w szystkich dośw iadczeń stosow ano uw ol
nione od ilu, klarow ne ro ztw o ry o je d n a k o w ym składzie chem icznym i ściśle określonej k o n cen tracji.
T ablica I p o d a je skład roztw orów uży w a
ny ch do dośw iadczeń.
TABLICA I.
Roztwory M 0 1e n a l i t r
K.j Na-, Mg SOj 1 Cl2 Sylwinitowy . . 0,827 1,980 0,151
1 O.055 : 2,932 Langbeinitowy . 0.344 1,040 2,270 3,110 j 0,542 Kainitowy . . 0,338 0,170 °,534 O087 1 0,470
*) Referat wygłoszony na III Zjeździć Chemików Polskich we Lwowie.
(1934) 1« P R Z E M Y S Ł C H E M IC Z N Y 29 B a d a n ia prow adzono m eto d ą graw im e
try c z n ą, m im o to że należy ona do m eto d po
w olnych i żm udnych. W yniki o trzy m an e tą drogą o d tw a rz a ją w znacznem przybliżeniu przebieg d ziałania korodującego w p rak ty c e i pozw alają obserw ow ać zjaw iska w y stę p u ją ce, a wreszcie d a ją w yniki ilościowe, zb liżają
ce się do rzeczyw istości.
W a d ą tej m e to d y je s t długotrw ałość do
św iadczeń, nieuniknione błędy dośw iadczalne i często niejednakow e w yniki, m im o d o k ład nego o d tw a rz a n ia id en ty c zn y c h w arunków przy dośw iadczeniach.
M etoda graw im etry czn a polega na z a n u rzeniu p ró b ek m etalow ych w danem m edium korodującem przez k ró tsz y lub dłuższy czas i n a stę p n ie stw ierdzenie s tr a ty na w adze i przeliczenie tejże n a 1 cm2/ 24 godz.
P ró b k i do dośw iadczeń przygotow yw ano w te n sposób, że blachę danego m eta lu pocię
to na w iększą ilość pró b ek o ty ch sam ych w ym iarach, z k tó ry c h tw orzono szeregi z kil
k u n a stu p ły te k . P rzed dośw iadczeniem p ró b ki poszczególnych m etali n a jp ie rw szm erglo- wano lub polerow ano, n a stęp n ie w ym ierzo
no, m y to alkoholem , suszono eterem , poczem w staw iano do ek sik ato ra na 24 godz. Próbki zaw ieszano n a włosie końskim całkow icie izo
lowane i w staw iano do o d rębnych zlewek, po
czem dodaw ano roztw orów do określonej w y
sokości.
P rzeprow adzono b a d a n ia n a d s ta ty k ą i ki
n e ty k ą korozji, n a d to w zależności od roz
m aity ch w aru n k ó w działania korodującego.
D ośw iadczenia prow adzono:
1) w te m p e ra tu rz e pokojow ej. 2) w tem p e
ra tu rz e podw yższonej (tem p. te rm o sta tu 90°);
a) p rz y cieczy pozostającej w spokoju, b) p rz y cieczy w ruchu,
c) z d o d atk o w y m napow ietrzeniem , d) bez doprow adzenia pow ietrza, e) p rzy ro zm aiłem zanurzeniu próbek, f) m eto d ą n a try sk iw a n ia środkiem koro
d u jący m .
Dla o trz y m an ia w yników porów naw czych, użyto w ody ja k o środka korodującego.
B a d a n i a b l a c h y ż e l a z n e j w r o z t w o r z e s y l w 'i n i t o w y m . T e m p e r a t u r a p o k o j o
wa . K i n e t y k a k o r o z j i . Z a l e ż n o ś ć s t o p n i a k o r o z j i o d z a n u r z e n i a .
Ze względu na w ielkie zastosow anie żela
za w k o n stru k c ja c h przem ysłu solnego, dwa g a tu n k i b lac h y żelaznej poddaw ano korozji przez ro ztw o ry w ym ienione. T ablica I I poda
je sk ła d b lac h y żelaznej.
W ty m celu nastaw iono dwa równoległe szeregi po o p ró b ek polerow anej blachy żelaz
nej.
W
zależności od zanurzenia pró b ek o trz y m ano w obu szeregach odm ienne w yniki.TABLICA II.
Gatunek blachy
żelaznej Fe Mn P Si s C
Gatunek I. . 99,23* °.45 0,09 0,021 0,11 0,08 Gatunek II . . 99.38 o,4S 0,06 0,02 0,15 0,09
P róbki szeregu I-go przy całkow item z a n u rzeniu w ykazały m niejszą przeciętn ą s tr a tę na w adze na 1 cm2/ 24 h, aniżeli p ró b k i sze
regu Ii-g o o m niejszem zanurzeniu. P o ró w n a
nie wyników' o trz y m an y c h przy b a d a n iu ko
rozji blach y żelaznej w ro zm aity ch roztw o
rach i rozm aitem zanurzeniu w te m p e ra tu rz e pokojow ej, p o d aje tab lic a I II:
TABLICA III.
Blacha żelazna polerowana. Temperatura pokojowa.
Przeciętna strata na wadze na i cm224//i.
Korozja w roztworach:
Woda d y s ty lo w a n a ... 2,71-10—4 g Roztwór sylwinitowy
próbka całkowicie z a n u rz o n a ...0,35-10—4 g próbka 1 cm ponad powierzchnią roztw. . 0,57-10—•* g Roztwór Iangb:initow y... o, 10-10—1 g Roztwór k a in ito w y ... 0,50-10—1 g
Przebieg działania korodującego w roz
tworze sylw initow ym podaje w ykres na ry cinie 1.
B a d a n i a b l a c h y ż e l a z n e j w r o z t w o r a c h l a n g b e i n i t o w y c h i k a i n i t o w y c h . P r ó b k i p o l e r o w a n e . K i n e t y k a k o r o z j i w t e m p e r a t u r z e p o k o j o w e j .
P o d d an o dwa szeregi tej sam ej blachy że
laznej działaniu korodującem u powyższych roztw orów , przyczem uwzględniono powol
niejsze i częściow o słabsze działanie ty ch roz
tworów" od sylw initowego i prow adzono tem - sam em oba szeregi przez dłuższy okres. T a
blica I I I podaje przeciętną s tra tę na władze n a 1 cm2/ 24 h. K rzyw a postępu rdzewienia dla powyższych roztw orów je s t przedstaw io
na na w ykresach 2 i 3.
B a d a n i a b l a c h y ż e l a z n e j w r o z t w o r z e s y l w i n i t o w y m , p r ó b k i p o l e r o w a n e . K i n e t y k a k o r o z j i w t e m p e r a t u r z e p o k o j o w e j . O k r e s b a d a n i a 14 i 39 dni .
Dla zb ad an ia k in ety k i korozji nastaw iono dwa szeregi po 14 próbek blach y żelaznej, o ty m sam ym składzie chem icznym , n a 14 i 39 dni. k tó re kolejno w yjm ow ano po 1 względ
nie 3 dniach. P róbki obu szeregów" w y staw ały po nad pow ierzchnią roztw oru. Graficzne przedstaw ienie 4 szeregu I-go, w y k azu je te n dencję stale o p ad a jąc ą dla p rzeciętnych s tr a t na w"adze na 1 cm2/ 24 h. Przebieg krzyw ej
P R Z E M Y S Ł C H E M IC Z N Y 18 (1934)
postępu rdzew ienia szeregu Ii-g o byl id en ty cz n y . W ogólności je d n a k , w idzim y, że krzyw a postępu rdzew ienia w y k azu je silny rów nom ierny w zro st przez cały okres do
św iadczenia.
S / a c A o s fi'o z n a .
A t r t x y - g o £ ź t ł o / c o J J O H V J irn 'O
rówrn a n iu z wrodą rów nom ierne, je d n a k 3 do 6 raz y słabsze. W ykres 5 p o d aje przebieg k rzyw ych rdzew ienia dla roztw orów : sylwi- nitow ego, kainitow ego i wrody w te m p e ra tu rze pokojow ej p rzy cieczy pozostającej w spo-
^ ZJ/ttrAo rekina -
& n * /y Ą m X o r * r // * r o t / * . A o ,tM fo * ym
- 2.ł/ocAo i r / o r n o :/>ro6*> />o/rro*o>
9r AmrlyAo * r-*,/~orjr r*
^■jrrrf/no t f r o f o n o trm V ** * m' /
7 * rtrc'ffn o strofo n t ąSo 'c j f
Rycina i. Rycina 2.
P rz ec iętn a s tr a ta n a w adze na 1 cm2/24 h w ynosiła dla:
szeregu I-go : 0,49.10“ ' g szeregu Ii-g o : 0,20.10 1 g.
B a d a n i a p o s t ę p o w a n i a k o r o z j i w z a l e ż n o ś c i o d r o z w i n i ę c i a p o w i e r z c h n i p r ó b e k , wr t e m p e r a t u r z e p o k o j o w e j .
Celem stw ierdzenia zależności sto p n ia k o rozji od dobroci polerow ania pow ierzchni, n a staw iono 5 szeregów b lac h y żelaznej po 6 p ró b ek o rozm aicie rozw iniętych pow ierz
chniach, m ianow icie: pow ierzchnie polerow a
ne i szm erglow ane papierem szm erglow ym od N r. 00 do N r. 3, rów nolegle do dłuższej k r a wędzi p róbek. Celem o trz y m a n ia w yników po
rów naw czych prow adzono równolegle dwra szeregi: jed e n wr w odzie d y sty lo w a n e j, a d ru gi wr roztw orze k ain ito w y m , w ty c h sam ych w aru n k ach . W y n ik i o trz y m an e w ykazały, że p ły tk i polerow ane zo stały w m niejszym sto p niu z aatak o w an e, aniżeli p ły tk i szmerglowrane, p rzy k tó ry c h je d n a k s tr a ty na w adze nie od
p o w iad ają pow iększonej przez obróbkę po
w ierzchni. A takow anie próbek było wr roz
tw o rach sylw initow ym i kainitow ym w po
Rycina 3.
koju; dla ro ztw oru sylw initow ego wr te m p e ra tu rze pokojow ej, p rz y cieczy w ru ch u i w tem p e ra tu rz e podw yższonej.
B a d a n i a b l a c h y ż e l a z n e j p r z y c i e c z y w r u c h u . R o z t w ó r s y l w i n i t o w y . K i n e t y k a k o r o z j i w t e m p e r a t u r z e p o k o j o
we j .
P rz y ty m szeregu p róbek o rozm aicie roz
w in ięty ch pow ierzchniach, bad an o k in ety k ę korozji p rzy cieczy m ieszanej dość energicz
nie przez 2o godz. S topień korozji b y ł dw u
k ro tn ie w iększy od stw ierdzonego p rzy b a d a n iach zw yczajnej blach y żelaznej w tak im sam ym roztw orze w spoczynku. W ykres 5 p o d aje przebieg krzyw ej rdzew ienia.
B a d a n i a b l a c h y ż e l a z n e j wr p o d w y ż s z o n e j t e m p e r a t u r z e . T e m p e r a t u r a
t e r m o s t a t u w y n o s i ł a 90°.
Je d e n szereg p ró b ek b lac h y żelaznej o roz
m aicie rozw iniętych pow ierzchniach badano wr te m p e ra tu rz e kąpieli 87°, p rzy d o d a tk o wym n a p o w ie trza n iu r u rk ą d o p ro w ad zającą pow ietrze do poszczególnych p róbek. W ykres 5 p o d a je przebieg krzyw ej rdzew ienia.
TABLICA IV.
Wyniki badań nad kinetyką korozji blachy żelaznej. Zależność stopnia korozji od dobroci polerowania.
Woda dystyl.
Temp. 170 Temp. 14,4° w ruchu Tem p. 87°
Polerowana . . Szmcrglowana 00
.. o
,,
. 11,87- 10—1 g 2,93 -io—'4 g 2,56 • 10—1 g 3,24- io—' g 2,5 9' 10—1 g 2,79- io—4 g
4,31 ■ 10—4 g 4,36 • 10—1 g 4,42- io—1 g 4,93 • IO—J g 6,15-10—1 g 6,55 ’ 10—1 g 0,61 • 10—4 g
0,51 • 10—4 g 0,41 • 10—4 g
o,5S' 10—4 g
0,45 • 10 4 g 0,45- io—4 g
0,86 ■ 0,80 • 0,80 • 0,87-
10—1 g 10—1 g 10—J g 10—1 g
(1934) lii P R Z E M Y S Ł C H E M I C Z N Y 31 D ziałanie k o rodujące ro ztw oru sylw inito-
wego na blachę żelazną objaw iło się przez rów nom ierne a ta k o w an ie całej zanurzonej po
w ierzchni. N a pow ierzchniach w szystkich pły
tek stw ierdzono jed nakow e zjaw iska, m iano
wicie: po 24 godzinach n astą p iło nieznaczne zabarw ienie roztw oru, n a zanurzonych po
w ierzchniach znajdow ała się luźna w arstw a
TABLICA V.
Próbki Przeciętna strata na wadze
na i cm'Izą k Próbka Fe, polerowana,
w wodzie dystylowanej . . . 2,71-10—4 g Próbka Fe polerowana,
w roztworze silwinitowyni . . 0,57-10—j g Próbka Fe parkeryzowana
w roztworze sylwinitowym . . 0,155-10—1 g
3 / a c h o i r / o t n o Zo/e*»o*r Atroi/' 9af
Rycina 6.
zielonkow atego osadu w odorotlenku żelaza
wego, k tó ry po 36 godz częściowo opadł na dno naczyń, p ro sto p ad le pod k a ż d ą próbką.
Osad ten zm ienił sw ą barw ę na czerwonaw o- b ru n a tn ą dopiero po 60 godz, podczas gdy na pow ierzchni p ró b ek ju ż po 40 godz w arstw a w odorotlenku żelazaw ego została całkowicie utleniona. W ystęp o w an ie tego zjaw iska, tłó- m aczym y nierów nom ierną k o n c e n trac ją tlenu w roztw orze. W stężonych niem ieszanych roz
tw orach soli, rozp rzestrzen ia się tlen głównie przez dyfuzję. D ziałanie k o rodujące roztw o
rów langbeinitow ego i kainitow ego różni się powolniejszem atak o w an iem pow ierzchni w stosunku do sylw initow ego. S topień korozji je s t m niejszy, w a rstw y rd zy rów nom ierne, je d n a k łatw o ścierające się.
F o rm y korozji blachy żelaznej w 80-krot- nem pow iększeniu w idzim y na zdjęciach m i
kroskopow ych 1, 2, 3 (str. 33) i 4 (str. 34).
B a d a n i a b l a c h y ż e l a z n e j p a r k e r y z o - w a n e j w r o z t w o r z e s y l w i n i t o w y m . K i n e t y k a k o r o z j i w t e m p e r a t u r z e p o
k o j o w e j .
P ró b k i blach y parkeryzow anej poddano działaniu ro ztw oru sylw initow ego w ty ch sa
m ych w a ru n k a c h ja k poprzednie szeregi b la
chy żelaznej zw yczajnej. S topień korozji oka
zał się m niejszy. U w idoczniono go na ta b li
cy V w p o ró w n an iu z w ynikam i o trzy m an em i przy b a d a n iu b lac h y żelaznej zw yczajnej (wy
kres 6). " “ .
Ż e l a z o „ A r m c o ” . S t a t y k a i k i n e t y k a w t e m p e r a t u r z e p o k o j o w e j i p o d w y ż s z o n e j w r o z t w o r z e s y l w i n i t o w y m i
l a n g b e i n i t o w y m .
Próbki żelaza „A rm co” badano w ty ch sam ych w arunkach ja k zw yczajną blachę że
lazną. F o rm y korozji żelaza „A rm co” po d a
je zdjęcie m ikroskopow e 5 (str. 34). Tablica V I podaje w yniki otrzym ane, a w ykres 7 po
stępow anie korozji w roztw orze sylw initow ym w tem p e ra tu rz e pokojow ej.
TABLICA VI.
Żelazo „Armco"
Próbki polerowane. Przeciętna strata na wadze T e m p e r a t u r a p o k o j o w a . na i cm2/24 h Statyka korozji
w roztworze sylwinitowym . Kinetyka korozji
w roztworze sylwinitowym . Kinetyka korozji
w roztworze langbeinitowym
o.73 ■ i o~ ‘’ g 0,38-10—' g
T e m p e r a t u r a 87°
Statyka korozji
w roztworze sylwinitowym . P o r ó w n a n i e z b l a c h ą żelazną.
Blacha Fe polerowana:
w roztworze sylwinitowym . w roztworze langbeinitowym
32 P R Z E M Y S Ł C H E M I C Z N Y 18 (1934)
B a d a n i a n a d k o r o z j ą z w y c z a j n e j b l a c h y ż e l a z n e j . K i n e t y k a k o r o z j i , w z a l e ż n o ś c i o d r o d z a j u o b r ó b k i p o w i e r z
c h n i p r ó b e k .
P ró b k i b lac h y żelaznej (g atu n e k II) o roz
m aicie rozw iniętych pow ierzchniach badano w wodzie destylow anej, roztw orze sylw inito- w ym i ka¡nitow ym . Postępow anie korozji ob
serw ow ano na 14-tu szeregach po 5 próbek.
Na w y k resach 8. 9 i 10 w idzim y krzyw e p ostępu rdzew ienia dla tej serji dośw iadczeń.
W yniki o trz y m an e p o d a je ta b lic a VI I I , obraz krzyw ych p o stęp u korozji w ykres 11.
M arka KZL (0,41% Cr) w ykazyw ała od
rębne a tak o w an ie, w form ie korozji na g ra nicach z ia m ( . tęcie n ikroskoj < we n a s tr.
34). B oztw ór .ylw initow y w y tw o rz y ' po 24 godz na pow ierzel.ni pró b ek cień no-zielony rów nom ierny n alot, przyęzem polerow anie nie uległo zm ianie.
Ź ę / o 2 O . A r n i CO / - o n e X / n e fy * o » r e i / —
T e n y f y —
®
/ { in e ty * o
Trmfl
Z o / r z n c ś r j/cwmi Sw j t j'
•AW'Jf. /zoÁ-r-Ot'C'” ' ».
no fc m ‘/2 * * o 3 t * f
__ C i r t i ł o p & r / e n c h r i '---—
7rite (’na f/ro7tf
P +/*ro *o r**/ n o fe / n * / J* 7' * * J
S/ocóo 2chozno
ñ m r T y A o X s r c i /
- ponerte/in'—
Rycina 7. Rycina 8. Rycina 9.
S e r j a l . S t a l e c h r o m o w o - n i k l o w e h u t y B a i l d o n a . W y ro b y krajow e. K i n e t y k a k o r o z j i s t a l i c h r o m o w o - n i k l o w y c h w r o z t w o r z e s y l w i n i t o w y m w t e m p e r a
t u r z e p o k o j o w e j .
P rz y poszczególnych g a tu n k a c h tej serji, stw ierdzono ró żn o ro d n y obraz postępow ania korozji w zależności od sk ła d n ik a nierozpusz- czającego się, to je s t od chrom u. S topień ko
rozji zależy rów nież od zaw artości węgla.
P ró b k i polerow ane poszczególnych g a tu n ków b ad a n o w ro zm a ity c h w a ru n k a ch , a m ia
nowicie: zan u rzan ie p róbek po n ad 4 cm w roz
tw orze, zanu rzan ie dokładnie 4 cm w roztw o
rze, m eto d ą n a try sk o w ą roztw orem koro d u jący m w tem p e ra tu rz e pokojow ej, a wreszcie w te m p e ra tu rz e podw yższonej z doprow adze
niem pow ietrza pod ciśnieniem . Skład tej serji po d aje tab lic a V II.
.Marka KAW W (14,19% Cr) w ykazyw ała na ro zm a ity c h m iejscach nierów nom ierną ko
rozję w form ie głębokich d ziu r (zdjęcie m ikro
skopow e 7 n a s tr. 35). W skazuje t o n a nie
je d n o lito ś c i zanieczyszczenia w m a te rja le b a dan y m W a rstw y ochronnej nie stw ierdzono.
Pozostałe g a tu n k i nie w y k azyw ały spe
cjalnych form a tak o w an ia.
S e r ja II. S t a l e c h r o m o w o - n i k l o wre h u t y B i s m a r k a . W y ro b y krajow e. K i n e t y k a k o r o z j i s t a l i c h r o m o w o - n i k l o w y c h w r o z t w o r z e s y l w i n i t o w y m w t e m p e r a t u r z e p o k o j o w e j i p o d w y ż s z o n e j .
S tale tej serji b ad a n o w id en ty c zn y c h w a
ru n k ac h ja k poprzedniej serji. W y k azy w ały one nierów nom ierną korozję punktow rą i silne a ta k o w an ie na kraw ędziach. Zdjęcia m ikrosko- p o w e S i 9 (str. 35) p o d a ją w 8 0-ciokrotnem po-
TABLICĄ VII.
Serja I. Skład stali chromowo-niklowych. (Huta Baildona).
Znak fabryczny Cr C Mn Si P S
K Z L ... o.4 i% 22,22% 0,65% 0,98% 0,30% 0,01 % 0,01 %
KAWH . . . . 12,92% 0,13% 0,42% o,44% 0.38% 0,015% 0,01 %
KAWW . . . . 14, 19% °. S4% 0,14% 0,72% 0,38% 0,01 % 0,01 %
... 17.82% 6.90% 0.11% o,S4% o,75% 0,01 % 0,015%
25.21% 0,30% 0,66% 0.72% 1.17% 0,011% 0,01 %
T
(1934) 11! P RZ EM Y SŁ CI-I li MICZN Y 33
3. B lacha żelazna.
Ślad produktów pokorozyjnych i wystę
powanie na nim korozji punktowej. Po
większenie 8o-krotne.
1. B lacha żelazna.
Korozja powierzchniowa na górnej czę
ści próbki. Powiększenie So-krotne.
2. B lacha żelazna.
Korozja powierzchniowa. Ślad produktów korozyjnych.
Powiększenie 8o-krotne.
34 P R Z E M Y S Ł C H E M IC Z N Y li! (193-1)
5- Zc' ’O „A rm co". 6. K uta B aildona.
Korozja po..'; echniowa. Powiększenie Stal K Z L. 0,41i Cr, 22 ' V¡. Korozi, .la granicach ziarn. Po- vvie * io*. c.
iD'- So-krotne.
4. B lacha żelazna.
Fotomontaż.
Korozja powierzchniowa na górnej części próbki. Ślad produktów po- korozyjnych począwszy od punktu
zawieszenia. Powiększenie So-krotne.
(1934) 18 P R Z E M Y Ś L C H E M IC Z N Y 35
g. H uta B ism arka, Stal Cr-Ni. Marka: Gl. 3.
(14, ii?()Cr). Korozja na kra
wędzi. Powiększenie So-krotne.
8. H uta B ism arka.
Stal Cr-Ni. Marka: Ml. 3. (14, 24% Cr). Korozja powierzchniowo-
punktowa. Powiększenie 8o-krotne.
10. S tal chrom ow a „A vesta“ . Charakterystyczny atak '- rawędzi. T 'V-:ęk-
szenij -c
11. M etal Monela.
Korozja punktowa. Powiększenie „8p-k,^:-le'!
7. H uta B aildona,
Stal Cr-Ni. Marka: KAW W . (Cr: 14, 19^). Korozja wgłębna (lokalna). Powiększenie 8o-krotne.
P R Z E M Y Ś L C H E M I C Z N Y 1« (1934)
16. S tal M. 20. K rup-B ern- dorff.
Korozja powierzchniowa wy
stępująca na próbce niespawa- nej w porównaniu z próbką -'-^ 'a iK jP ró b k i polerowane.
12. Syntetyczny m etal Monela.
Stop „Nicorros". Korozja punktowa. Powiększenie 8o-krotne.
14. W iilfel-G-M etal.
Marka: KL. 1. Korozja wgłębna i powierz
chniowa występująca na szwie spawania. Po- wiąkszenie 8o-krotne.
15. B ronz W. 2. F irm a „A dm os“ .
Formy korozji powierzchniowej występującej na bronzach tej firmy.
Powiększenie 8o-krotne.
13. W iilfel-G-M etal.
Marka: K L . 1. Punktowa ko
rozja. Powiększenie 8o-krotne.
(1934) 1« P R Z E M Y S Ł C H E M I C Z N Y
37 w iększeniu obserw ow ane specjalne form y a ta
kow ania m ark i Ml 3 i m ark i G1 3 przez roz
tw ór sylw initow y.
Skład tej serji stali chrom ow o-niklow ych p o d aje tab lica IX , w yniki o trz y m an e ta b li
ca X . a k rzyw ą p ostępu korozji w ykres 12.
Rycina io. Rycina i i.
TABLICA VIII.
Serja I. Stale Cr - Ni huty Baildona.
Wyniki z badań nad kinetyką korozji stali chromowo-niklowych.
R o z t w ó r s y 1 w i n i t o w y
Próbki polerowane
Zawartość Cr
Zanurz, ponad 4 cm! Zanurzenie 4 cm T e m p e r a t u r a p o k P r z e c i ę t n a s t r a t a n a w a c
Natryskiwanie 0 j 0 w a z e n a 1 cm2/ 24 h
Zanurzenie całkowi- wite.
Temperatura 87o.
w g r a m a c h . K Z L ... o.4i % 0,19 • ro—1 0,34 • 10-—1 0,65 • 10—1 1,82 • 10—1 K A W H ... 12,92% 0,22 - 10—1 0,34 • 10—* 0,52 ■ 10—4 1,78 • 10—*
KAWW. . 14. 19% 0,20 • 10—1 0,12 • 10—1 0,54 ■ io—1 2,03 • 10—4
KNR... 17.82% 0,17 • I0—1 0,075 ■ 10“ 1 0,02 • 10—4 0,31 • 10—4 K A W X ... 25,21% 0,14 • 10—1 0,15 ■ 10—1 0,13 • 10—4 0,11 • 10—*
TABLICA IX.
Serja II. Skład stali chromowo-niklowych (Huta Bismarka).
Znak fabryczny Cr Ni
c
Mn P s
N R W ... iS ,i3% 0,50% 0 ,11% 0.67% 0,02 % 0.24% 0,17 %
G13... 14 .11% 0 ,51% 0,24% o,43% o,o 16% 0.10% 0,021%
Ml 3 ... 14.24% o,5° % 0 ,51% 0.40% 0,02 % 0,29% 0,02 %
TABLICA X.
Serja II. Stale Cr — Ni huty Bismarka.
Wyniki z badań nad kinetyką korozji stali chromowo-niklowych.
Próbki polerowane Cr%
R o z t w ó r s y l w i n i t o w y
P r z e c i ę t n a s t r a t a n a w a d z e n a 1 cm n a 24 godz W temperaturze
pokojowej.
Natryskiwanie.
Temperatura pokojowa. Temperatura 87o.
N R W ... 15.13 0,14 ■ 10—4 g o,59 • 10—1 g 1,56 • 10—4 g G13 ... 14,11 0,18 • 10—4 g 0,90 • 10—1 g 1,77 • 10—4 g Ml 3 ... 14.24 0,25 ■ io- 4 g 1,15 • 10—4 g
■
1,67 • 10—1 g
38 P R Z E M Y S Ł C H E M I C Z N Y j 18 (1934)
S e r j a I I I . Z a g r a n i c z n e s t a l e c h r o m o w o - n i k l o w e. K rupp-E ssen-N iem cy. S t a t y k a k o r o z j i w t e m p e r a t u r z e p o k o j o w e j i
p o d w y ż s z o n e j . B adano n a stę p u ją c e m arki:
V2A: 18 do 2 5 % Cr, 8 do 9 % N i.
V4A: z d o d a tk ie m m olibdenu.
V6A: z d o d a tk ie m m iedzi.
Stale powyższe w y k a z a ły w ysoką odpor
ność na działanie koro d u jące roztwroru sylw i- nitow ego w te m p e ra tu rz e pokojow ej, ja k rów nież wr te m p e ra tu rz e podw yższonej. Nie stw ierdzono a ta k o w a n ia w idzialnego wolnein okiem i żadnej w a rstw y ochronnej. R oztw ór pozostaje przez cały okres b ad an ia zupełnie klaro w n y . W y n ik i podaje tab lic a ogólna X I.
S t a l c h r o m o w ^ o - n i k l o w a K. 25. K ru p p - B e rn d o rf-A u strja. S t a t y k a k o r o z j i wt t e m p e r a t u r z e , p o k o j o w e j i p o d w y ż s z o n e j .
Skład stali K. 25: 87,15% Cr; 7,25% N i ; 0 ,2 5 % W o ; 3,99% F e ; 1,52% S i ; 0 ,0 8 %C.
S tal pow yższa w y kazała n ajm n iejszy sto pień korozji wrogóle ze w szystkich m a te rja - lów b a d a n y ch . W podw yższonej te m p e ra tu rze je d n a k w y k azała ona m niejszą odporność na działanie korodujące roztw oru sylw inito- wego od m arki Y6A firm y K ru p p -E ssen . W a r
stw ę och ro n n ą stw ierdzono jed y n ie w p od
wyższonej tem p e ra tu rz e . Na ta b lic y ogólnej (XI ) w idzim y odporność tego m a te rja łu w p o rów naniu z innem i m etalam i.
S t a l a n g i e l s k a „ A n k a ” ( C r -N i). S t a t y k a k o r o z j i wr t e m p e r a t u r z e p o k o j o w e j .
S tal pow yższa w ykazuje w roztw orach sylw initow ych w ysoki stopień odporności n a działanie korodujące. P rzeciętn a s tr a ta na w adze na 1 cm2 na 24 godz je s t uw idoczniona na ta b lic y ogólnej X I.
S t a l e c h r o m o w a firm y ,,A v e sta ” Szwrecja.
S t a t y k a k o r o z j i w t e m p e r a t u r z e p o k o j o w e j i p o d w y ż s z o n e j .
B ad an o n a stę p u ją c e m arki:
3S1 k tó ra zaw iera około 2 0 % C r.
393 „ ,, 7 do 9 % Cr.
393 S „ „ 9 % Cr.
O dporność ty c h m a te rja łó w na działanie k o rodujące w porów naniu z innem i m etalam i w idzim y na tab lic y ogólnej X I. M arka 393 w ykazyw ała silną korozję na kraw ędziach (zdjęcie m ikroskopow e 10 n a s tr. 35).
M e t a l M o n e l a . S t a t y k a k o r o z j i w t e m p e r a t u r z e p o k o j o w rej i p o d w y ż s z o n e j . B a d a n i a w r o z t w o r z e s y l w i n i t o w y m .
Pow ierzchnia zanurzona p róbek została po 24 godz częściowo ty lk o zmatowran a i w y
kazyw ała żółtaw o-fjoletow y n alo t. N a linji w odnej stw ierdzono zw iększoną korozję po
wierzchniow y. Po usunięciu wra rstw y ochron
nej stw ierdzono całkow ite rów nom ierne zm a- tow^anie całej pow ierzchni zanurzonej. P od m ikroskopem stw ierdzono silną p u n k to w ą ko
rozję o s tru k tu rz e k ry sta lic zn e j. R oztw ór po
został k laro w n y przez cały okres b a d a nia.
Zdjęcie m ikroskopow e 11 (str. 35) przed staw ia w y b itn ą korozję p u n k to w ą w y stę p u ją c ą p rzy działaniu ro z tw w u sylw inito- wrego n a m eta l M onela.
W yniki o trz y m an e z n a j duj ą się na ta b li
cy ogólnej X I.
S t o p „ N i c o r r o s ” firm y B e rg -Iiec k m an n - Selve A. G. A ltena-W estfalen. B a d a n i a n a d s t a t y k ą i k i n e t y k ą k o r o z j i w t e m p e r a t u r z e p o k o j o w e j i p o d w y ż s z o n e j .
P ró b k i syntety czn eg o m eta lu M onela w y
k azy w ały n a lo t niebieskaw y ju ż po 6-cio godzinnem b a d a n iu w roztw orze sy lw in ito w ym . P o zatem stw ierdzono silne zm atow anie całej pow ierzchni zanurzonej. Na linji wwlnej w ystępow ała zwiększona korozja. P od m ik ro skopem stw ierdzono silną p u n k to w y korozję, uw idocznioną na zdjęciu m ikroskopow ym 12 (str. 36) wr8 0 -krotnem pow iększeniu. W y n i
ki po d aje tab lic a ogólna X I, przebieg k rz y wiej rdzew ienia w ykres 13.
W ü l f e l G - M e t a l , K L . 1., firm y E isenw erk W ülfel, H annover-N iem cy. B a d a n i a n a d s t a t y k ą i k i n e t y k ą k o r o z j i w t e m p e r a t u r z e p o k o j o w e j i p o d w y ż s z o n e j .
R o z t w ó r s y l w i n i t o w y .
P ró b k i tego m a te rja łu w y kazyw ały silną korozję p u n k to w ą bardziej skupioną, (zdję
cie m ikroskopow e 13 n a s tr. 36), p o zatem na ro zm a ity c h m iejscach pow ierzchni w głębną korozję w form ie szpilkow ej. W arstw ra ochronna dała się łatw-o u sunąć. Na linj- w odnej w ystępow ała silna k o rozja pow ierzch
niow a. Ciecz w ykazała zabarw ienie niebiei skaw e. W podw yższonej te m p e ra tu rz e stw ier
dzono silne zm atow ranie całej pow ierzchni zanurzonej i niebieskaw o fjoletow y n alo t.
Na w ykresie 14 w idzim y krzyw e p o stęp u rdzew ienia sto p u „N ic o rro s” i sto p u W ülfel-G . M etal. W yniki po d aje tab lic a ogólna X I.
W ü l f e l - G . M e t a l , KL. 1, p r ó b k a s z w e j - s o w a n a . S t a t y k a k o r o z j i w t e m p e r a
t u r z e p o k o j o w rej w r o z t w ro r z e s y l w i n i t o w y m .
Miejsce szw ejsu o długości 4,5 cm i szero
kości 1,4 cm przed dośw iadczeniem nie wi
doczne, w y stąp iło po dośw iadczeniu i usunię
ciu silnej w a rstw y ochronnej w całej pełni.
(1934) lit P R Z E M Y S Ł C H E M IC Z N Y 39 W zdłuż m iejsca szwejsow anego w y stąp iła ko
rozja pow ierzchniow a, dro b n o ziarn ista, prze
ry w an a m iejscam i silną korozją w głębną (zdjęcie m ikroskopow e 14 m str. 36). Silna w arstw a ochronna p ow strzym ała dalsze po
stępow anie korozji.
©
ny m*/a///ineAt „tf/corros'M/C i n + f j / o fo ra * /* «> r a i / f . F r t r e f f f n o * / r o f o n o 1r/n*/ł+Ą • o, 4 3 tm ' V
/żnefjAo forof/r »raifrorzr ^ry/^/nł/o^y/n.
21o/trtiroc/j /• u/> />**/e7rxo 4 r J
Rycina 14
S t o p M 20. P r ó b k a s z w e j s o w a n a i p o l e r o w a n a . S t a t y k a k o r o z j i w r o z t w o r z e s y l w i n i t o w y m w t e m p e r a t u r z e p o
k o j o w e j .
Miejsce szw ejsu przed dośw iadczeniem nie
w idoczne, w ystąpiło po 44 godzinach w całej pełni. Szew nie był p o k ry t y w arstw ą ochronną. K o
rozja w y stęp u jąca na szwie w ykazyw ała odm ienny ch a
ra k te r, oprócz tego b ru n a tn y , p u sz y sty osad, w y
k a z u ją c y odm ienne zacho
w anie się szwu wobec roz
tw oru sylw initow ego. N a po
zostałych częściach próbki w ystępow ała korozja po
w ierzchniow a. (Zdję cie 16).
W podw yższonej tem p e ra tu rz e w y stą p ił oprócz pow yższych zjaw isk, nie
bieskaw o - czerw onaw y n a lot.
B r o n z y firm y „A dm os” . B erlin-O berscho- new eide-N iem cy. S t a Ły k a k o r o z j i w t e m
p e r a t u r z e p o k o j o w e j i p o d w y ż s z o n e j . B adano n a stę p u jąc e bronze, zaw ierające 80 do 9 0 % m iedzi.
N azw a zbiorow a: „R iibelbronzen.
Z nak fabryczny: ,,T u rb o ” , ,,Turbo S ” ,
„ T o p h a l H ” , B ronz W 2 i W 2 szwejsow ane p o zatem bronz alum iniow y (91 % C 'i/i8 ,2 % /l/).
K orozja w y stę p u ją c a tu w ykazała c h a ra k te r p rze strz e n n y i całkow icie rów nom ierny.
Zdjęcie m ikroskopow e 15 (str. 36) bronzu W 2 w y k azuje w y stę p u ją c ą tu form ę korozji. Ma- te rja ły te bad an o wrroztw orze sylw initow ym . B ronz glinow y b ył b a d a n y pozatem w roz
tw orze langbeinitow ym , w k tó ry m w ykazał m niejszą odporność, gdyż przeciętna s tr a ta na w adze w ynosiła dwa raz y więcej aniżeli w roztw orze sylw initow ym .
W y n ik b a d a ń w roztw orze sylw initow ym p o d aje tab lic a ogólna X I.
S t o p M 20. K ru p p -B ern d o rff-A u strja. S t a t y k a k o r o z j i w r o z t w o r z e s y l w i n i t o w y m w t e m p e r a t u r z e p o k o j o w e j i p o d
w y ż s z o n e j .
P ró b k i tego m a te rja łu w ykazyw ały po 120 godz dobrze w idzialną nierów nom ierną, pow ierzchniow ą korozję (zdjęcie 16 s tr. 36).
R oztw ór zabarw ił się po 24 godz słabo n a zie
lono, zabarw ienie w zrastało do 58 godz. Po 48 godz stw ierdzono osad zielonkow aty. P o z atem stw ierdzono w arstw ę silnie przelega- ją c ą do m etalu . W podw yższonej tem p e ra tu rz e stw ierdzono te sam e zjaw iska ja k wy- żej. W yniki p o d a je tab e la ogólna X I.
N i k i e l c z y s t y , firm y K ru p p -B ern d o rff- A u strja . S t a t y k a k o r o z j i w r o z t w o r z e s y l w i n i t o w y m w t e m p e r a t u r z e p o k o
j o w e j i p o d w y ż s z o n e j .
A ta k n a stą p ił na linji w odnej. R oztw ór po
został klarow ny. W arstw a ochronna była je dnolita i silnie przylegająca. W podwyższonej tem p e ra tu rz e w y stąp ił oprócz pow yższych zjaw isk, nieb iesk aw o -b ru n atn y n alot. K ra wędzi w y kazyw ały słab ą korozję. W yniki po
daje tab lic a ogólna X I.
B l a c h a m i e d z i a n a . S t a t y k a k o r o z j i w t e m p . p o k o j o w e j i p o d w y ż s z o n e j .
P olerow aną p róbkę badano w roztw orze sylw initow ym i langbeinitow ym . S topień ko
rozji w roztw orze sylw initow ym b y ł o 1,5 razy w iększy od sto p n ia korozji w roztw orze lang
beinitow ym . Zabarw ienie roztw orów n a nie
biesko n astąp iło po 24 w zględnie 48 godz.
W roztw orze sylw initow ym w y stąp iła w ar
stw a ochronna brunatno-czerw ona, łatw o ścierająca się; po 72 godz w ykazał roztw ór cał
kow ite zm ętnienie, ta k że uniem ożliw iał dal
sze obserw ow anie próbki.
W roztw orze langbeinitow ym zachow ała się p róbka blachy m iedzianej całkow icie od
m iennie. Pow ierzchnia zanurzona w y kazyw a
ła je d n o lity b ru n a tn y n alo t, oprócz korozji pow ierzchniow ej. R oztw ór pozostał p rzy in- tensyw nem niebieskiem zabarw ieniu do końca dośw iadczenia zupełnie klarowany.
P rzeciętn a s tr a ta na w adze ;na 1 cm2 n a 24 godz w ynosiła: w roztwrorze sy lw in ito w ym 0,50 . 10-4 g, w roztw orze langbeini
tow ym : 0,32 . 10~4 g.
