Химический анализ коррозионного поражения.

Принцип качественного анализа коррозионного поражения. Качественный химический анализ проводят для установления наличия коррозионного поражения и его вида на основании исследования продуктов коррозии. Наличие в продуктах коррозии ионов металлов различных частей корродирующего образца свидетельствует об их коррозии, а наличие ионов металлов отдельных составляющих его - об избирательной коррозии.

Однозначность результатов анализа достигается применением специфических реагентов, которые с ионами соответствующих металлов дают соединения определенной окраски. Окрашенные соединения различных ионов с групповым реагентом могут иметь различную или одинаковую окраску. Для повышения точности реагентов применяют маскирующие средства (осадители, комплексообразователи, окислители).

Подготовка к анализу коррозионного поражения и его проведение. Сначала необходимо взять пробу. Для этого жирным карандашом или восковой палочкой проводят круг диаметром 1 ± 0,2 см. На ограниченный участок наносят две-три капли раствора для снятия продуктов коррозии. Раствор с помощью пипетки перемешивают в течение 1-2 мин, переносят в небольшую фарфоровую чашку или на стекло. При наличии нерастворившихся продуктов коррозии добавляют каплю раствора соляной или азотной кислоты (1:1). Раствор анализируют, чтобы выявить компоненты.

Качественные реакции выполняют на хроматографической бумаге марки «С» или плотной фильтровальной бумаге. Из бумаги вырезают листы размером 3x3 или 4 х 4 см. Фильтр разрезают на четыре части. Каждую реакцию выполняют на отдельном листе.

Иногда анализ проводят на бумаге, предварительно пропитанной раствором специфического реагента (индикаторная бумага). Тогда листы бумаги произвольной формы и размеров по одному погружают на 10 с в раствор соответствующего реагента, сушат на воздухе, вырезают листы определенного размера и хранят в закрытой темной посуде. Капли (объем 0,02-0,05 см³) наносят, касаясь бумаги кончиком капилляра, т. е. не давая капле падать свободно.

При обработке хроматограммы раствором реагента-проявителя следует избегать обильного смачивания, так как в противном случае возможно размывание зон. Тонкий слой проявляющего раствора наносят на дно плоскодонного сосуда или на стекло. Хроматограмму обрабатывают с одной (нижней) стороны наложением ее на слой раствора-проявителя.

Определение ионов алюминия. Продукты коррозии снимают 0,5 - 1 н. раствором едкого натра. На бумагу наносят каплю анализируемого раствора, затем каплю раствора алюминона. В присутствии ионов алюминия появляется красно-малиновое пятно соединений алюминия с алюминоном.

Ионы алюминия обнаруживают и следующим образом: на бумагу наносят каплю анализируемого раствора и в течение 30 с держат над сосудом с концентрированным раствором аммиака. Затем наносят каплю раствора ализарина и опять в течение 30 с обрабатывают парами аммиака. В присутствии ионов алюминия на фиолетовом фоне появляется красное пятно трудно растворимого соединения алюминия с ализарином.

Для обнаружения ионов алюминия в присутствии ионов меди на бумагу наносят каплю раствора железистосинеродистого калия, каплю анализируемого раствора, каплю сернистого натрия и четыре-пять капель 0,5 - 1%-ного раствора соляной кислоты. Хроматограмму обрабатывают раствором ализарина и выдерживают в течение 30 с, как указано выше. В присутствии ионов алюминия появляется красно-розовое пятно.

Определение ионов вольфрама. Продукты коррозии снимают 0,5 н. раствором едкого натра. На бумагу наносят каплю концентрированного раствора соляной кислоты, затем каплю анализируемого раствора и каплю раствора двухлористого олова. В присутствии ионов вольфрама появляется синее пятно пятиокиси вольфрама, окраска которого усиливается от действия концентрированной соляной кислоты.

Определение ионов трехвалентного железа. Продукты коррозии снимают 0,1 н. раствором НCl или HNO₃. На бумагу наносят каплю анализируемого раствора, затем каплю раствора роданида аммония или роданида калия. В присутствии ионов трехвалентного железа появляется красно-коричневое пятно роданида железа.

Определение ионов двухвалентного железа. Продукты коррозии растворяют 0,1 н. раствором НСl или HNO₃. На бумагу наносят каплю раствора железосинеродистого калия, затем каплю анализируемого раствора. В присутствии ионов двухвалентного железа появляется синее пятно турнбулевой сини.

При отсутствии никеля наличие ионов Fe²⁺ проверяют диметилглиоксимом (появляется красно-розовое пятно комплекса железа с диметилглиоксимом).

Определение ионов золота. Продукты коррозии снимают 0,5 - 1 н. раствором НС1 или HNO₃. На бумагу наносят каплю анализируемого раствора, затем каплю раствора хлористого олова. В присутствии ионов золота появляется лилово-коричневое пятно адсорбционного соединения золота и оловянной кислоты.

Для определения ионов золота в присутствии ионов палладия на бумагу наносят каплю раствора диметил-глиоксима, затем каплю анализируемого раствора и две-три капли воды. Хроматограмму обрабатывают раствором хлористого олова. При наличии ионов золота появляется лилово-коричневое пятно.

Определение ионов кадмия. Продукты коррозии снимают 0,1 н. раствором НСl или 10%-ным раствором хлористого аммония. На бумагу наносят каплю анализируемого раствора, затем каплю раствора сернистого натрия. При наличии ионов кадмия появляется желтое пятно сульфида кадмия.

Определение ионов кобальта. Продукты коррозии снимают 0,5 н. раствором НСl или HNO₃. В белый фарфоровый тигель объемом 2 -5 см помешают каплю анализируемого раствора, затем одну-две капли роданистого аммония. При наличии ионов кобальта появляется сине-голубое пятно комплекса кобальта с роданидом.

Для обнаружения ионов кобальта в присутствии железа в белый фарфоровый тигель объемом 2 - 5 см³ помещают каплю анализируемого раствора, затем каплю насыщенного водного раствора фтористого натрия, две-три капли раствора роданистого аммония. При наличии ионов кобальта появляется сине-голубое пятно.

Определение ионов меди. Продукты коррозии снимают 0,1 н. раствором соляной кислоты, ингибированным уротропином. На бумагу наносят каплю анализируемого раствора, затем каплю раствора α - бензоиноксима. При наличии ионов меди появляется салатно-зеленое пятно медной соли α-бензоиноксима.

Для обнаружения ионов меди в присутствии ионов железа и никеля на бумагу наносят каплю анализируемого раствора, затем четыре-пять капель воды. Хроматограмму обрабатывают раствором дифенилтиокарбазида. При наличии ионов меди, никеля и железа вблизи центра пятна появляется серо-зеленая или зеленая зона соединения меди, а дальше - сине-фиолетовая зона соединения никеля. Ионы железа с дифенилтиокарбазидом окраску пятна не изменяют.

Определение ионов молибдена. Продукты коррозии снимают 0,1 н. раствором едкого натра. На бумагу, пропитанную раствором этилсантогената калия, наносят каплю анализируемого раствора, затем каплю 1 н. раствора НСl. При наличии ионов молибдена появляется красное пятно этилксанто-гената молибдена.

Определение ионов никеля. Продукты коррозии снимают 0,1 н. раствором НС1 или HNO₃. На бумагу наносят каплю анализируемого раствора, затем каплю раствора диметилглиоксима. При наличии ионов никеля появляется красно-розовое пятно. В присутствии ионов меди и железа никель обнаруживают следующим образом: на бумагу наносят каплю 10%-ного водного раствора фосфорнокислого двухзаме-щенного натрия, затем каплю анализируемого раствора и каплю фосфорнокислого двухзамещенного натрия. Пятно обрабатывают диметилглиоксимом и после выдержки над концентрированным раствором аммиака, погружают в 5 -10%-ный раствор перекиси водорода. При наличии ионов никеля на периферии появляется красно-розовая зона диметилглиоксимата никеля.

Определение ионов олова. Продукты коррозии снимают 1 н. раствором уксусной кислоты. В анализируемый раствор, находящийся на стекле, помещают кусочек магниевой стружки. Каплю полученного раствора наносят на бумагу, пропитанную раствором сулемы. При наличии ионов олова появляется черно-коричневое пятно металлической ртути.

Определение ионов палладия. Продукты коррозии снимают 1 н. раствором НСl или HNO₃. На бумагу наносят каплю раствора диметилглиоксима, затем каплю анализируемого раствора. При наличии ионов палладия появляется желтое пятно.

Определение ионов платины. Продукты коррозии снимают 0,5 - 1 н. раствором соляной кислоты. На бумагу наносят каплю анализируемого раствора, затем каплю раствора хлористого олова. При наличии ионов платины появляется желто-оранжевое пятно соединения двухвалентной платины. Для обнаружения ионов платины в присутствии палладия на бумагу наносят каплю раствора диметилглиоксима, затем каплю анализируемого раствора, четыре-пять капель 1 -2%-ного раствора соляной кислоты. Хроматограмму обрабатывают раствором иодистого калия. При наличии ионов платины и палладия в центре пятна появляется желтая зона соединения палладия, а на периферии - розово-лиловая зона комплекса платины.

Определение ионов родия. Продукты коррозии снимают 0,5 - 1 н. раствором соляной кислоты. На бумагу наносят каплю анализируемого раствора, затем каплю раствора хлористого олова. При наличии ионов родия появляется желтое пятно продуктов восстановления родия. Для обнаружения ионов родия в присутствии золота, платины, палладия на стекло помещают две-три капли анализируемого раствора и крупинку сульфида кадмия, перемешивают в течение 2 - 3 мин. Затем на бумагу наносят каплю фильтрата и четыре-пять капель воды. Хроматограмму обрабатывают раствором хлористого олова. При наличии ионов родия появляется желтая зона продуктов его восстановления.

Определение ионов свинца. Продукты коррозии снимают 1 - 1,5 н. раствором уксусной кислоты. На бумагу наносят каплю анализируемого раствора, затем каплю раствора иодистого калия. При наличии ионов свинца появляется желтое пятно иодида свинца.

Определение ионов серебра. Продукты коррозии снимают 0,1-0,5 н. раствором HNO₃. На бумагу, пропитанную раствором n-диметиламинобензил-иденроданида, наносят каплю анализируемого раствора. При наличии ионов серебра образуется красно-фиолетовое пятно. Для обнаружения ионов серебра в присутствии меди и свинца на бумагу наносят каплю раствора хромовокислого калия, затем каплю анализируемого раствора, каплю концентрированного раствора аммиака. Пятно обрабатывают уксусной кислотой.

Определение ионов титана. Продукты коррозии снимают 2 н. раствором серной кислоты. На бумагу наносят каплю анализируемого раствора, затем каплю раствора перекиси водорода. При наличии ионов титана появляется желтое пятно надтитановой кислоты. Для обнаружения ионов титана в присутствии железа на бумагу наносят каплю анализируемого раствора, затем одну-две капли раствора двухлористого олова, каплю раствора хроматроновой кислоты. В присутствии ионов титана появляется буровато-красное пятно.

Определение ионов хрома. Продукты коррозии снимают 0,5 н. раствором соляной или азотной кислоты. К капле анализируемого раствора, находящейся на стекле, добавляют каплю 10%-ного водного раствора или несколько кристаллов надсернокислого аммония, затем одну-две капли 10%-ного раствора азотнокислого серебра и две-три капли дифенилкарбазида. При наличии ионов хрома появляется сиреневое пятно.

Определение ионов цинка. Продукты коррозии снимают 0,5 - 1 н. раствором едкого натра. На бумагу наносят каплю анализируемого раствора и обрабатывают раствором дифенилтиокарбазида. При наличии ионов цинка появляется яркое розовое пятно. Для обнаружения ионов цинка в присутствии кадмия, меди, железа, никеля, свинца и олова на бумагу наносят каплю 0,5 н. раствора едкого натра, затем каплю анализируемого раствора и четыре-пять капель щелочи. Хроматограмму обрабатывают раствором дифенилтиокарбазида. При наличии ионов цинка на периферии пятна появляется розовая или розово-фиолетовая зона соединения цинка.

Петр Степанович Мельников. Справочник по гальванопокрытиям в машиностроении, 1979.