197796. lajstromszámú szabadalom • Réz/rézszulfát referens elektród
A találmány tárgya réz/réz-szulfát referens elektród, amely a talajban elhelyezett fémszerkezetek automatikus rendszerben történő katódos védelménél lehetővé teszi a fémszerkezet potenciáljának pontos meghatározását, vezérlő elektródként való alkalmazását, méreténél fogva terepi mérések elvégzését (kóboráram irányának és nagyságának meg határozását; talajban elhelyezett referens elektródok potenciáljának ellenőrzését!. A katódos védelem elektrokémiai korrózióvédelmi eljárás, amelyben a fémszerkezet védettségét az immunis állapotot biztosító katódos polarizálással valósítják meg. A katódos védelemhez szükséges energia külső, illetve belső áramforrással biztosítható. A külső áramforrású rendszernél a védelem energiaigényét külső áramforrásból kell biztosítani. A védőáramot egyenirányítón keresztül táplálják a védendő szerkezetbe oly módon, hogy a negatív pólus a védendő szerkezetre, a pozitív pólus pedig az elektrolitban (talajban) elhelyezett anódra van csatlakoztatva. Az anód, illetve anódrendszer elhelyezése olyan, hogy a védendő fémszerkezet felületén a polarizációhoz szükséges áramsűrüség eloszlása a legkedvezőbb legyen. A külső áramforrású katódos védelmi rendszereknél a túlvédelem és az energiatakarékossági szempontok figyelembe vételével, olyan automatikus áramforrásokat alkalmaznak, amelyek a védendő szerkezet potenciáljának mérésével mindig a védelem szempontjából legoptimálisabb viszonyokat teremtik meg a betáplált energia segítségével. Az automatikus rendszer megvalósításának alapfelvétele egy olyan stabil referencia pont, amelyhez képest mindig pontosan meghatározható a védendő szerkezet pillanatnyi potenciálja. A gyakorlatban referencia pontként réz/rézszulfát elektródot alkalmaznak. Ezen elektróddal szemben támasztott műszaki követelmények igen magasak pl. hosszú élettartam, potenciálstabilitás, stb. A jó minőségű szabályozás érdekében a referenciaelektród-védettszer kezet rendszernek, mint galvánelemnek áramot kell szolgáltatni a mérőkörben. Az áram teljesítményének elegendőnek kell lennie a szabályozókor meghajtásához úgy, hogy közben a referens elektród potenciálja jelentősen ne változzon meg. A mai gyakorlatban kisteljesítményű referens elektródokat alkalmaznak, melyeknek mérete, élettartama alapján inkább alkalmasak a nagyméretű nagyteljesítményű elektródok időszakos ellenőrzésére, mintsem az automatikus rendszerek hosszúidejű kiszolgálására. Magyar viszonylatban is megjelentek már olyan nagyméretű, teljesítményű és élettartamú elektródok, amelyek minden tekintetben alkalmasak ilyen rendszerek kiszolgálására, azonban elterjedésüket korlátozza a gyártás nehézsége, a magas árfekvés és a gyakorlati beidegződés. 1 2 A gyakorlati megfontolásokat igazolja az a tény, hogy a kisméretű elektródok a rövid élettartam ellenére is könnyebb kezelhetőséget és többrétű felhasználást tesznek lehetővé, pl. terepi mérések, talajban elhelyezett elektródok potenciáljának időszakos ellenőrzése. A megoldás a már kifejlesztett nagyteljesítményű elektródok elterjedése lenne, a megbízható hordozható kivitelű, de csak alkalmi mérésekre használható elektródok mellett. A gyakorlati megfontolások azonban egy olyan megoldást kívánnak, amely a két féle elektród előnyös tulajdonságait egyesíti, tehát kis méret, relatíve nagy terhelhetőség, hordozható és talajbahelyezhető kivitel, megfelelő védelem és mechanikai és vegyi hatásoktól, potenciálstabilitás. A fenti követelményekre való törekvés mutatkozik a Csővezetéki és Korrózióvédelmi Szolgálat, Siófok (Hungarokorr ’82 kiállítási prospektus) által ajánlott elektród kialakításában. Az univerzális elektródot a korrózióvédelmi hatásosság mérésére ajánlja referenciaként hordozható terepi, illetve földalatti állandó elhelyezésű kivitelben. A telített Cu/CuS04 elektród adatainak megfelelően az elektródpotenciál 315 mV normál hidrogénelektródhoz viszonyítva 25°C-on. A megengedett eltérés ±15 mV. Az elektród henger alakú, azonban csak a henger alaplapján érintkezik elektromosan a talajjal, ennek következtében terhelhetősége nem megfelelő a szabályozáshoz, a javasolt mérő bemenő ellenállás ugyanis 1 Mohm. Az elektródban alkalmazott töltet minőségéről nem tesz említést a tájékoztató. Ugyancsak nem említi a védekezést az elektródba behatoló ionok ellen. A prospektusban megadott tömeg az elektród könnyű kezelhetőségére enged következtetni. Az előbbihez hasonló réz/réz-szulfát elektródokat ajánl a Gépiparig Szolgáltató, Elektrokémiai, Tervező és Kivitelező Vállalat (2363, Felsőpakony). Műanyag házba épített, gélesített réz-szulfát oldatot tartalmazó elektród, amelynek csak az alaplapja biztosítja a talajjal való elektromos érintkezést egy porózus kerámia lapon keresztül. A műszaki jellemzők szerint potenciálját ±10 mV-on belül megtartja, azonban az ajánlott terhelő (műszer bemenő) ellenállása nem kisebb mint 10 Mohm, de megengedi még az 50 kohmos terhelőellenállást is. Az elektród a megrendelő kívánságától függően tartalmaz egy segédelektródot is, melynek anyaga acél ólom, vagy alumínium lehet. A 209 141 lajstromszámú csehszlovák szabadalmi leírás szabványos összetételű elektródokat ismertet, amelynek egy speciális külső megoldása van és nem kifejezetten réz/réz-szulfát elektródra vonatkozik. Az elektród itt is henger alakú és szintén csak a henger alaplapján érintkezik a talajjal. Hátránya ugyanaz, mint az előzőekben elmondottak. További hátrányt jelent a bonyolult felépí-2 197796 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
