LCMS
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.

Measuring hydrogen permeation according to ASTM G148

Aplikace | 2022 | MetrohmInstrumentace
Elektrochemie
Zaměření
Průmysl a chemie
Výrobce
Metrohm

Souhrn

Význam tématu


Studium permeace vodíku v kovových materiálech je klíčové pro předcházení degradace mechanických vlastností, vzniku trhlin a korozních procesů. Elektrochemická metoda podle normy ASTM G148 umožňuje kvantifikovat pronikání vodíku skrze vzorky a hodnotit jejich odolnost v reálných provozních podmínkách.

Cíle a přehled studie / článku


Cílem aplikované poznámky bylo demonstrovat postup měření elektrochemické permeace vodíku ve vzorcích z korozivzdorné oceli 316L podle ASTM G148. Experiment využil dvoukanálový měřicí systém VIONIC s softwarem INTELLO, kde jedna jednotka generovala vodík a druhá detekovala jeho oxidaci.

Použitá metodika a instrumentace


Metodika vycházela z klasického uspořádání H-cel: vzorek oceli sdílený oběma komorami, v jedné straně nabíjení vodíkem, ve druhé oxidace. Postup:
  1. Přidání alkalického elektrolytu (0,1 M NaOH) na detekční stranu.
  2. Potenciostatická polarizace na +300 mV vs. OCP a sledování ustáleného oxidačního proudu.
  3. Přidání kyselého elektrolytu (1 M HCl + 0,25 g/L Na2HAsO4·7H2O) na nabíjecí stranu.
  4. Galvanostatická aplikace -1 mA/cm2 (přibližně -1,8 mA) pro vývoj vodíku.
  5. Sledování nárůstu oxidačního proudu po průniku vodíku skrz vzorek.

Použitá instrumentace


  • Potenciostat/galvanostat VIONIC powered by INTELLO (±50 V, ±6 A, EIS do 10 MHz, vzorkování 1 μs, floating režim).
  • Pracovní elektroda: fólie 316L, tloušťka 50 μm, plocha 1,8 cm2 na každé straně.
  • Pt listová elektroda (PT.SHEET) jako pomocná elektroda.
  • Ag/AgCl (3 M KCl) jako referenční elektroda na detekční straně.

Hlavní výsledky a diskuse


Průběh oxidačního proudu ukázal na počátku pokles v důsledku relaxace polarizace. Po přidání kyselého elektrolytu (~2700 s) se zahájila evoluce vodíku a v ~2800 s došlo ke zvýšení detekčního proudu, což odpovídá proniknutí vodíku skrz vzorek a jeho oxidaci na detekční straně. Tato kinetika potvrzuje platnost ASTM G148 pro stanovení rychlosti difúze a prostupu vodíku.

Přínosy a praktické využití metody


Metoda umožňuje:
  • Přesné stanovení propustnosti a difúzních charakteristik kovových vzorků.
  • Porovnání různých materiálů a povrchových úprav z hlediska odolnosti proti vodíkové křehkosti.
  • Optimalizaci výrobních procesů (elektrolytické pokovování, korozní ochrana).

Budoucí trendy a možnosti využití


Očekává se rozšíření této techniky o in situ spektroskopické metody pro sledování mikroskopických změn v reálném čase. Dalšími směry jsou aplikace na kompozitní materiály a povrchové vrstvy, integrace s pokročilými modely difúze a strojovým učením pro predikci dlouhodobého chování materiálů.

Závěr


Studie potvrdila efektivitu dvoukanálového systému VIONIC powered by INTELLO pro měření elektrochemické permeace vodíku dle ASTM G148. Rozhraní H-cel poskytlo spolehlivá data o pronikání vodíku skrz ocel 316L, což přispívá k lepšímu pochopení a prevenci vodíkové křehkosti v průmyslových aplikacích.

Reference


  1. ASTM G148 – Standard Practice for Evaluation of Hydrogen Uptake, Permeation, and Transport in Metals by an Electrochemical Technique.
  2. Charca S. M. Study of Hydrogen Permeation and Diffusion in Steels: Predictive Model for Determination of Desorbed Hydrogen Concentration. Univerzita Puerto Rico, Mayaguez, 2006.

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Toggle
Study of the hydrogen region at platinum electrodes with linear scan cyclic voltammetry
AN-EC-025 Study of the hydrogen region at platinum electrodes with linear scan cyclic voltammetry How VIONIC powered by INTELLO can be used to characterize processes at the Ptelectrolyte interface Summary The study of the electrochemical behavior of platinum in acidic…
Klíčová slova
vionic, vionicintello, intellometrohm, metrohmplatinum, platinumpowered, poweredcyclic, cyclicscan, scanvoltammetry, voltammetrycharging, charginglinear, linearptelectrolyte, ptelectrolyteelectrodes, electrodesstaircase, staircasecharacterize, characterizevoltammograms
Measuring the potential at the counter electrode with VIONIC powered by INTELLO
AN-EC-027 Measuring the potential at the counter electrode with VIONIC powered by INTELLO A case study on platinum redox in acidic media Summary Many different configurations are made possible when using two-, three-, or fourelectrode cell setups in research. Depending…
Klíčová slova
metrohm, metrohmvionic, vionicpotential, potentialplatinum, platinumelectrode, electrodeelectrocatalysis, electrocatalysisvoltammogram, voltammogramintello, intellogalvanostat, galvanostatvoltammetry, voltammetrypotentiostat, potentiostatmeasuring, measuringredox, redoxcycling, cyclingbridge
Differential electrochemical mass spectrometry
Application Note AN-EC-037 Differential electrochemical mass spectrometry Integrating Metrohm Autolab potentiostats with Hiden mass spectrometers Differential electrochemical mass spectrometry storage applications, such as fuel cells, batteries, and (DEMS) is an advanced analytical technique that electrocatalytic processes. integrates an electrochemical experiment…
Klíčová slova
hiden, hidenvionic, vionicelectrochemical, electrochemicaldems, demsmass, masscurrent, currentpowered, poweredhydrogen, hydrogensoftware, softwaremassoft, massoftproduction, productioncable, cableiout, iouteout, eoutconnecting
Determining the corrosion rate with INTELLO
Application Note AN-COR-019 Determining the corrosion rate with INTELLO Tafel analysis and more Tafel analysis is an important electrochemical Tafel slope, researchers can determine the technique used to understand reaction kinetics. polarization resistance and corrosion rate as well as Studying…
Klíčová slova
tafel, tafelcorrosion, corrosionvionic, vioniccathodic, cathodicpolarization, polarizationintello, intelloregions, regionsrate, rateelectrochemical, electrochemicalvolmer, volmerequation, equationecorr, ecorrlinear, linearbutler, butlerpotential
Další projekty
GCMS
ICPMS
Sledujte nás
FacebookX (Twitter)LinkedInYouTube
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.