dr. sc. Sanja Martinez Sveučilište u Zagrebu Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije

1

dr. sc. Sanja Martinez Sveučilište u Zagrebu

Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologijeZavod za elektrokemiju

Marulićev trg 19, p.p. 177, ZagrebTel. +385(1)4597116

e-mail: sanja.martinez@pierre.fkit.hr

www.fkit.hr Zavodi i kabineti Zavod za elektrokemiju

PRIMJENA ELEKTROKEMIJSKIH TEHNIKA U KONZERVACIJI METALNIH ARTEFAKATA

SEMINAR ARHIVI, KNJIŽNICE, MUZEJI, Poreč, 26.-28. studenog 2008.

2

Elektrokemijske tehnike koje se primjenjuju u stabilizaciji/konzervaciji metalnih predmeta su:

• mjerenje korozijskog potencijala

• čišćenje redukcijom slojeva korozijskih produkata

• čišćenje katodnim razvijanjem vodika

• katodna zaštita

METODA BEZ PRIMIJENJENE STRUJE

METODE S PRIMIJENJENOM

STRUJOM

SEMINAR ARHIVI, KNJIŽNICE, MUZEJI, Poreč, 26.-28. studenog 2008.

3SEMINAR ARHIVI, KNJIŽNICE, MUZEJI, Poreč, 26.-28. studenog 2008.

MJERENJE BEZ PRIMIJENJENE STRUJE

MJERENJE S PRIMIJENJENOM STRUJOM

A

4

MJERENJE KOROZIJSKOG POTENCIJALA• da li je površina elektrokemijski stabilna

• da li je premaz porozan ili neporozan

• da li je zaštita površine djelotvorna

SEMINAR ARHIVI, KNJIŽNICE, MUZEJI, Poreč, 26.-28. studenog 2008.

5SEMINAR ARHIVI, KNJIŽNICE, MUZEJI, Poreč, 26.-28. studenog 2008.

pH 2 pH 5,75 pH 7,5 pH 7,95 pH 8,79 pH 12,33

niskougljični čelik

nehrđajući čelik

aluminij

bakar

-655 -262-591* 366-698-652

-140-164516-42-20 61

-89-263 -24575-86-66

-630 -1520-720 -323-406-355

* potencijal mV SCE

6

Vrijeme

Ko

rozi

jski

pot

enc

ijal

čisti metal - pasivacija

korodirani metal- pasivacija

čisti metal - korozija

pasivirani metal- korozija

UTVRĐIVANJE ELEKTROKEMIJSKE STABINOSTI METALA MJERENJEM KOROZIJSKOG POTENCIJALA

SEMINAR ARHIVI, KNJIŽNICE, MUZEJI, Poreč, 26.-28. studenog 2008.

7

KOROZIJSKI POTENCIJAL NEHRĐAJUĆEG ČELIKA 316L U PRIRODNOJ MORSKOJ VODI

SEMINAR ARHIVI, KNJIŽNICE, MUZEJI, Poreč, 26.-28. studenog 2008.

8

KOROZIJSKI POTENCIJAL NISKOUGLJIČNOG ČELIKA U ZASIĆENOJ OTOPINI Ca(OH)2 BEZ I SA KLORIDIMA, pH = 12

SEMINAR ARHIVI, KNJIŽNICE, MUZEJI, Poreč, 26.-28. studenog 2008.

9

PRAĆENJE STABILIZACIJE METALNOG PREDMETA U NAOH ILI KOH

metal

NaOHkorozijski produkti

Vrijeme

Ko

rozi

jski

pot

enc

ijal

debeli sloj korozijskih produkata

tanki sloj korozijskih produkata

pasivacija površine metala

difuzija kloridnih iona

SEMINAR ARHIVI, KNJIŽNICE, MUZEJI, Poreč, 26.-28. studenog 2008.

10SEMINAR ARHIVI, KNJIŽNICE, MUZEJI, Poreč, 26.-28. studenog 2008.

Vrijeme

Kon

cent

raci

ja C

l- 100 ppm

Vrijeme

Kor

ozijs

ki p

oten

cija

l

100 mV

Vrijeme

pH

Vrijeme

Vod

ljivo

st

1250 h 12500 h

1250 h1250 h

10 mS

11SEMINAR ARHIVI, KNJIŽNICE, MUZEJI, Poreč, 26.-28. studenog 2008.

PRAĆENJE STANJA PREMAZA NA METALU

Vrijeme

Kor

ozijs

ki p

oten

cija

l

100 mV

bez premaza

porozan premaz

neporozan premaz0

1000 h

12SEMINAR ARHIVI, KNJIŽNICE, MUZEJI, Poreč, 26.-28. studenog 2008.

13SEMINAR ARHIVI, KNJIŽNICE, MUZEJI, Poreč, 26.-28. studenog 2008.

ČIŠĆENJE REDUKCIJOM SLOJEVA KOROZIJSKIH PRODUKATA

A

- +

A

-+

ANODNA POLARIZACIJAKATODNA POLARIZACIJA

14SEMINAR ARHIVI, KNJIŽNICE, MUZEJI, Poreč, 26.-28. studenog 2008.

E

ANODNA POLARIZACIJAKATODNA POLARIZACIJA

otapanje metala, i rast sloja metalnih hidroksida i oksida

razvijanje kisika

redukcija (trošenje) kisika

razvijanje vodika

i

redukcija sloja korozijskih produkata

15SEMINAR ARHIVI, KNJIŽNICE, MUZEJI, Poreč, 26.-28. studenog 2008.

Ei

REDUKCIJA SLOJA KOROZIJSKIH KOROZIJSKIH PRODUKATA PRI KOSTANTNOJ VRIJEDNOSTI STRUJE

GALVANOSTATSKI POSTUPAK – PRI KONSTANTNOJ STRUJI

16SEMINAR ARHIVI, KNJIŽNICE, MUZEJI, Poreč, 26.-28. studenog 2008.

POTENCIOSTATSKI POSTUPAK – PRI KONSTANTNOJ STRUJI

17SEMINAR ARHIVI, KNJIŽNICE, MUZEJI, Poreč, 26.-28. studenog 2008.

KATODNA POLARIZACIJA – MIGRACIJA KLORIDNIH IONA IZ SLOJA KOROZIJSKIH PRODUKATA

A

- +

- ---

--

-

Cl-

Cl-

Cl-

Cl-

++

++

++

+Vrijeme

Kon

cent

raci

ja C

l-

12500 h

uz djelovanje struje

bez djelovanja struje

NaOHNa2CO3

18SEMINAR ARHIVI, KNJIŽNICE, MUZEJI, Poreč, 26.-28. studenog 2008.

E

ANODNA POLARIZACIJAKATODNA POLARIZACIJA

otapanje metala, i rast sloja metalnih hidroksida i oksida

razvijanje kisika

redukcija (trošenje) kisika

razvijanje vodika

i

redukcija sloja korozijskih produkata

ČIŠĆENJE KATODNIM RAZVIJANJEM VODIKA

19SEMINAR ARHIVI, KNJIŽNICE, MUZEJI, Poreč, 26.-28. studenog 2008.

A

- +

1% KOH

A

- +

1% KOH

20SEMINAR ARHIVI, KNJIŽNICE, MUZEJI, Poreč, 26.-28. studenog 2008.

UZORAK S PREMAZOM POLARIZIRAN U PODRUČJU REDUKCIJE KISIKA

UZORAK S PREMAZOM POLARIZIRAN U PODRUČJU RAZVIJANJA VODIKA

21SEMINAR ARHIVI, KNJIŽNICE, MUZEJI, Poreč, 26.-28. studenog 2008.

E

ANODNA POLARIZACIJAKATODNA POLARIZACIJA

otapanje metala, i rast sloja metalnih hidroksida i oksida

razvijanje kisika

redukcija (trošenje) kisika

razvijanje vodika

i

redukcija sloja korozijskih produkata

KATODNA ZAŠTITA

22SEMINAR ARHIVI, KNJIŽNICE, MUZEJI, Poreč, 26.-28. studenog 2008.

A

- +

Zn ili Al