電気化学インピーダンス法による塩酸を含むエタノール中での炭素鋼の腐食速度の推定 Estimation of Corrosion Rate of Carbon Steel in Ethanol with Hydrochloric Acid by Electrochemical Impedance Method

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抄録

本研究は, エタノールプラントの腐食モニタリングに, 交流インピーダンス法の適用を検討するため, その基礎データを得るために行った. 試験は, 2mass%の水分を含むエタノールに0.0064から0.13mass%のHClを加えた溶液を用い, 炭素鋼製の電極における電荷移動抵抗 (<i>R</i><sub>ct</sub>) と電極反応のインピーダンス (<i>Z</i><sub>0</sub>) を測定した. <i>R</i><sub>ct</sub>は炭素鋼の質量減少量ならびにナイキストプロットの最適近似曲線の実数軸との交点から求められる<i>Z</i><sub>0</sub>から推算した. HClを含む本試験では, <i>Z</i><sub>0</sub>は<i>R</i><sub>ct</sub>に対して約8倍であった. 今回の試験から<i>Z</i><sub>0</sub>は, 0.5・(<i>R</i><sub>0.1Hz</sub>-<i>R</i><sub>1kHz</sub>) により求められることが確認できた. 本研究で用いられた試験環境では, 炭素鋼の腐食速度 (<i>i</i><sub>corr</sub>) は現地で測定された<i>R</i><sub>1kHz</sub>と<i>R</i><sub>0.1Hz</sub>から次のように与えられる.<br><i>i</i><sub>corr</sub>=2・160mV/(<i>R</i><sub>0.1Hz</sub>-<i>R</i><sub>1kHz</sub>)<br>本試験環境での見かけのStern-Geary定数は160mVとなった.

The charge transfer resistance <i>R</i><sub>ct</sub> and the electrode reaction impedance <i>Z</i><sub>0</sub> of a carbon-steel electrode were measured in ethanol with 0.0064 to 0.13 mass% HCl and 2 mass% H<sub>2</sub>O, in order to obtain basic data for applying on line corrosion-monitoring using electrochemical-impedance method in ethanol plants. The value of <i>R</i><sub>ct</sub> was estimated from the mass-loss of the carbon steel and the value of <i>Z</i><sub>0</sub> was measured from the real-axis intersects of best-fitting curves to Nyquist plots. The ratio of <i>Z</i><sub>0</sub> to <i>R</i><sub>ct</sub> was about 8 over the HCl contents examined in this study. The value of <i>Z</i><sub>0</sub> could be approximated 0.5 · (<i>R</i><sub>0.1Hz</sub>-<i>R</i><sub>1kHz</sub>), under the conditions employed in this study ; the value of <i>R</i><sub>1kHz</sub> and <i>R</i><sub>0.1Hz</sub> are the impedance measured by two-electrode method at 1 kHz and around 0.1 Hz, respectively. Thus, the corrosion rate <i>i</i><sub>corr</sub> of carbon steel under similar conditions examined in this study would be given from the <i>R</i><sub>1kHz</sub> and the <i>R</i><sub>0.1Hz</sub> measured in the field as follows.<br><i>i</i><sub>corr</sub>=2 · 160 mV/(<i>R</i><sub>0.1Hz</sub>-<i>R</i><sub>1kHz</sub>),<br>where 160 mV is an apparent Stern-Geary constant under the examined conditions.

収録刊行物

  • 材料と環境 : zairyo-to-kankyo  

    材料と環境 : zairyo-to-kankyo 55(7), 306-311, 2006-07-15 

    Japan Society of Corrosion Engineering

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各種コード

  • NII論文ID(NAID)
    10018008064
  • NII書誌ID(NCID)
    AN10235427
  • 本文言語コード
    JPN
  • 資料種別
    ART
  • ISSN
    09170480
  • NDL 記事登録ID
    8037070
  • NDL 雑誌分類
    ZP41(科学技術--金属工学・鉱山工学)
  • NDL 請求記号
    Z17-266
  • データ提供元
    CJP書誌  CJP引用  NDL  J-STAGE 
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