THE INFLUENCE OF CERIUM IONS ON THE CORROSION CHARACTERISTICS OF HYDROPHOBIC COATINGS IN A HCl SOLUTION

Namen diplomskega dela je bilo proučevanje vpliva različnih koncentracij cerijevih ionov na korozijske lastnosti hidrofobnih prevlek v močno koncentrirani HCl. Pravtako smo proučevali inhibicijski vpliv cerijevih ionov v primeru ko na površini kovinskega vzorca predhodno ni bila formirana hidrofobna prevleka stearinske kisline. Vse to smo spremljali v različno dolgih časovnih intervalih. Potopitev vzorca v korozivnem mediju je trajala 3, 5, 18 ali 24 ur. Na osnovi meritev smo določili kdaj začne inhibicijska učinkovitost nastale zaščitne plasti izgubljati na zastavljenem nivoju, ter kateri izmed načinov aplikacije cerijevih ionov (cerijevega (III) nitrata) je najbolj učinkovit. V ta namen smo uporabili gravimetrijsko metodo, ki temelji na določanju izgube mase po potopitvi v izbran korozivni medij. Vzorce smo pred uporabo zbrusili z vodo-brusnim papirjem različnih granulacij (velikosti abrazije: 220, 400, 600, 800, 1000, 1200, 2400 in 4000), s čimer smo dosegli, čimbolj podobne začetne pogoje na kasneje izpostavljeni površini. Večja odstopanja od neenakosti bi lahko vplivale na natančnost meritev. Za določitev učinkovitosti izbranih inhibitorjev in nadaljno primerjavo, smo vzorce najprej potopili v osnovni medij, torej brez zaščite, kar nam je podalo osnovne podatke o odzivu preizkušanca na korozivni medij v različnih časovnih obdobjih izpostavljenosti v mediju (kontrolna meritev). Za korozivni medij smo uporabljali 0,5 M in 15-odstotno raztopino HCl. Za zaščito vzorca smo se uporabili različne načine nanosa zaviralnih sredstev: - Nanos stearinske kisline direktno na preizkušanec - Nanos stearinske kisline z dodanimi cerijevimi ioni direktno na preizkušanec - Stearinska kislina na vzorcu in cerijevi ioni, ki so bili dodani v korozivni medij - Samo cerijevi ioni, ki so bili dodani v korozivni medij Iz dobljenih razlik v masi smo ugotovili, da najboljšo zaščito (inhibicijo) izkazujeta stearinska kislina (brez dodanih cerijevih ionov) in pa 0,5-odstotni dodatek cerijevih ionov direktno v korozijski medij, medtem ko stearinska kislina in cerijevi ioni skupaj niso delovali dovolj učinkovito, bodisi pri vnosu cerijevih ionov v stearinsko kislino, ali pa pri vnosu ionov direktno v korozijski medij. Pri slednjih dveh je bil opazen skoraj takojšen razpad zaščitnega sloja stearinske kisline na preizkušancu, posledično temu tudi nižja vrednost inhibicijske učinkovitosti. Poleg stearinske kisline in cerijevega nitrata smo opravili poskusno potopitev v salicilno kislino, ki je bila dodana direktno v medij, vendar je bil tudi v tem primeru rezultat slabši, zato smo ta eksperiment opustili.The purpose of the practical part of this thesis was to investigate the influence of different concentrations of cerium ions to the power of the corrosion medium on a sample at different exposure times. The exposure of the sample lasted for 3, 5, 18 and 24 hours, where we studied the effect on the sample. From measurements we determinated in which time of the exposure the protection starts to wear off, and which ways of input of cerium ions (Cerium (III) nitrate) is the most effective. Determination of influences on the sample was rated with mass loss, after the time periods of exposure to the corrosive medium. Before the measurements, samples were polished with a differennt SIC-grit papers (rank of abrasion: 220, 400, 600, 800, 1000, 1200, 2400, and 4000), for achieving aproximetly same surface of samples we used. For determination of effectiveness and comparison, we firstly immersed two samples with no protection to the corrosive mediums (0,5 M and 15-percent HCl). For protection of the samples, we resorted to different aplications of protective medium: - Application of stearic acid, directly on the sample - Application of stearic acid, with added cerium ions of different concentration - Stearic acid on the sample and cerium ions added in the corrosive medium - Only cerium ions, added into the corrosive medium From the mass loses, we discovered that the best chemicals to achieve protection are pure stearic acid without any aditives and pure cerium nitrate which was added to the corrosive medium (0,5 % of cerium nitrate in the solution). Pure cerium nitrate performed better than stearic acid. On the other hand, any collaboration of stearic acid and cerium nitrate was ineffective and even worsened protection, which could be seen with the naked eye. The protection fell apart in an hour of exposure and could be seen floating on the surface of the corrosion medium, leaving the sample exposed and volnurable. In addition to stearic acid and cerium nitrate we also tested the salicylic acid which was added directly into the medium, but the result of inhibition proved to be worse, consequently it was dropped from the research