CATHODIC PROTECTION LEC ((4)).pdf4. •
المعيارية الخاليا باستخدام الكاثودية الحماية جهد قياس
:
-
الخاليا
المعيارية
او
األقطاب
المرجعية
او
الخاليا
النصفية
:
تستخدم
في
قياس
جهد
الحماية
الكاثودية
وتسمى
بالخاليا
النصفية
(
Half Cells
)
ويجب
أن
ت
كون
جهودها
ذو
قيمة
ثابتة
نظرا
الن
جهدها
يعتمد
على
ايون
ثابت
التركيز
في
ظل
ظروف
االستقطاب
*
ال
محددة؛
ب
حيث
تكون
غير
قابلة
لالستقطاب
بشكل
مثالي
.
تنقسم
أنواع
الخاليا
المرجعية
إلى
نوعين
أساسين
:
النوع
األول
:
وهي
الخلية
المرجعية
التي
قيمة
جهدها
يساوي
صفر
مثل
خلية
الهيدروجين
النصفية
و
التي
تستخدم
في
معايرة
الجهود
الكهربية
لكل
الخاليا
النصفية
والمواد
األخرى
.
النوع
الثاني
:
وهي
الخاليا
المرجعية
التي
لها
قيمة
ثابتة
لجهودها
وتستخدم
في
قياس
جهد
الحماية
ل
لمنشآت
.
*
االستقطاب
:
يعرف
ببساطة
في
الكيمياء
التحليلية
بأنه
التغير
في
جهد
القطب
نتيجة
مرو
ر
تيار
كهربي
فيه
.
1
5. •
المعيارية الخاليا باستخدام الكاثودية الحماية جهد قياس
:
-
تستخدم
الخاليا
المعيارية
النصفية
(
Half Cells
)
لقياس
جهد
الحماية
الكاثودية
اءزألج
المنشأة
واألنوا
د
المضحية
:
تعتمد
فكرة
تكوين
الخاليا
النصفية
علي
تكوين
نصف
خلية
كهربية
(
جلفانية
)
حيث
يتواجد
إلكترود
قابل
للتأين
مع
وجود
سائ
ل
اليكتروليتي
قابل
لنقل
اإللكترونات
(
غالبا
يكون
احد
ام
الح
القطب
المعياري
)
بحيث
تتكون
نصف
خلية
ذات
قطب
معياري
من
ا
لفضة
أو
النحاس
او
الزئبق
او
الزنك
كأداة
مرجعية
يمكن
بها
قياس
ج
هد
االختزال
،للمواد
وبذلك
يمكن
قياس
جهد
الحماية
للمنشأة
ومدي
التآكل
لألنواد
المضحية
إلمكانية
استبدالها
وذلك
الستمرار
الحماية
.
فكرة
عمل
الخاليا
المعيارية
النصفية
:
2
6. •
المعيارية الخاليا باستخدام الكاثودية الحماية جهد قياس
:
-
يتم
قياس
الجهد
الكهرب
لنظم
الحماية
الكاثودية
كل
ة ر
فت
زمنية
للتأكد
من
:
1
-
كفاءة
اررواستق
نظام
الحماية
طبقا
للنظام
الزمن
المخطط
له
.
2
-
عدم
خضوع
اءزأج
المنشأة
للحماية
ائدةزال
(
فرط
الجهد
level
Over protection
)
.
3
-
عدم
وجود
اءزأج
بالمنشأة
أدب
من
درجة
الحماية
(
نقص
الجهد
Unprotected level
)
.
-
يتسبب
نقص
الجهد
ف
حدوث
تآكل
كيمياب
للمنشآت
المحمية
بينما
يتسبب
فرط
الجهد
ف
حدوث
انفصال
للطبقة
لةزالعا
وحدوث
تقصف
هيدروجين
(
HIC
)
للمعدن
.
لماذا
يجب
متابعة
وقياس
نظم
الحماية
باستخدام
الخاليا
المعيارية
؟
3
7. •
المعيارية الخاليا باستخدام الكاثودية الحماية جهد قياس
:
▪
تطبيقات
الخاليا
النصفية
المعيارية
(
القياسية
)
طبقا
لنوعها
:
(1
خلية
قطب
الهيدروجي
(
HSE
)
:
وتستخدم
معمليا
كنصف
خلية
معيارية
لقياس
ومعايرة
جهود
الخاليا
المعيارية
النصفية
األ
خر
حيث
أنه
يتأثر
بتغت
درجات
ارةرالح
بشكل
ملحوظ
.
(1
خلية
قطب
الزئبق
(
SCE
)
:
وتستخدم
كخلية
معيارية
معملية
ارنظ
لدقتها
وتستخدم
ف
معايرة
جهود
الخاليا
المعياري
ة
النصفية
األخر
وخاصة
خلية
الفضة
/
كلوريد
الفضة
المستخدمة
ف
قياس
المنشآت
البحرية
.
4
8. •
المعيارية الخاليا باستخدام الكاثودية الحماية جهد قياس
:
▪
تطبيقات
الخاليا
النصفية
المعيارية
(
القياسية
)
طبقا
لنوعها
:
3
)
خلية
قطب
الزنك
(
ZRE
)
:
وتستخدم
كخلية
معيارية
و
حيث
أنها
غت
مستقرة
ف
األوساط
الكربونية
أو
ر
الن
تحتوي
ع
ل
درجات
ارةرح
عالية
فأنه
يفضل
استخدامها
تحت
سطح
بة ر
الت
مع
وضعها
ف
مواد
محيطة
مثل
ر
الن
توضع
حول
األنود
المصنوع
من
الزنك
.
4
)
خلية
قطب
ثاب
أكسيد
المنجنت
(
Manganese Dioxide Electrode
)
:
وتستخدم
عمليا
كخلية
ثابتة
لقياس
معدل
التآكل
ف
المنشآت
الخرسانية
المسلحة
.
5
)
خلية
قطب
افيترالج
(
Graphite Electrode
)
:
و
تستخدم
عمليا
كخلية
ثابتة
لقياس
معدل
التآكل
ف
المنشآت
الخرسانية
المسلحة
و
تعتت
خلية
غت
مستقر
حيث
تتأثر
بدرجات
ارةرالح
و
طبيعة
البيئة
المحيطة
.
5
9. •
المعيارية الخاليا باستخدام الكاثودية الحماية جهد قياس
:
▪
تطبيقات
الخاليا
النصفية
المعيارية
(
القياسية
)
ط
بقا
لنوعها
:
6
)
خلية
قطب
النحاس
/
كلوريد
النحاس
يستخدم
كخلية
عيارية
لقياس
جهد
الحماية
للمنشآت
الموجو
دة
تحت
سطح
بة ر
الت
أو
مع
الماء
العذب
ول
تصلح
لالستخدام
ف
الس
وائل
الموصلة
(
الكهرل
)
ر
الن
تحتوي
عل
أيونات
الكلور
حيث
انه
ا
سوف
تنفذ
من
خالل
أسرال
المسام
الخاص
بالقياس
وتكون
ملوثات
عل
قطب
النحاس
مما
يؤثر
عل
دقة
اءةرالق
.
يؤثر
الكلور
كملوث
ع
ل
نسبة
اءةرالق
بقيمة
-20 mV
عند
كت
تر
5 ppt
ويؤثر
بقيمة
-95 mV
عند
كت
تر
10 ppt
.
عند
معايرة
القطب
يجب
ان
ل
تتجاوز
قيمة
اءةرالق
بينه
وبي
قطب
جديد
او
معاير
مماثل
له
ف
الماء
العذب
5 mV
.
6
10. •
المعيارية الخاليا باستخدام الكاثودية الحماية جهد قياس
:
▪
تطبيقات
الخاليا
النصفية
المعيارية
(
القياسية
)
طبقا
لنوعها
:
7
)
خلية
قطب
الفضة
/
كلوريد
الفضة
يستخدم
كخلية
عيارية
لقياس
جهد
الحماية
للمنش
آت
البحرية
والخرسانية
.
يوجد
نوعان
من
القطب
:
1
-
قطب
الفضة
/
كلوريد
الفضة
من
النوع
SJ
ويستخدم
ف
القياس
المباش
و
الدائم
تحت
سطح
البحر
او
انزالخ
ات
والحاويات
.
2
-
قطب
الفضة
/
كلوريد
الفضة
من
النوع
LJ
حيث
يغمر
ف
محلول
من
كلوريد
البوتاسيوم
KCl
عت
جزء
مسام
موضوع
ف
انةزخ
(
علبة
)
خاصة
به
ويستخدم
ف
القياس
ت
حت
سطح
البحر
لألنابيب
أو
المنشآت
البحرية
بصفة
دورية
.
1
2
7
11. •
المعي الخاليا بين المناظر الجهد حساب وكيفية المعيارية الخاليا جهد
ارية
:
✓
الهيدروجين لقطب بالنسبة المعيارية للخاليا النسبية الجهد قيم
لهيئة طبقا
NACE
:
الجهد قيمة
:
النصف العيارية الخلية
ية
:
الهيدروجين قطب
:
النحاس قطب
/
النحاس كلوريد
:
الفضة قطب
/
الفضة كلوريد
:
المشبع الزئبق قطب
:
الزنك قطب
:
8
12. ✓
الهيدروجين لقطب بالنسبة المعيارية للخاليا النسبية الجهد قيم مخطط
:
•
المعي الخاليا بين المناظر الجهد حساب وكيفية المعيارية الخاليا جهد
ارية
:
9
13. ✓
أخرى معيارية لخلية بالنسبة المعيارية بالخلية المقاس الجهد قيمة حساب كيفية
:
•
نفترض
أنه
لدينا
منشأة
كانت
قيمة
الجهد
المقاس
عليها
بخلية
النحاس
/
كبريتات
ال
نحاس
يساوي
:
(
-810 mV
)
فما
هي
قيمة
القياس
باستخدام
قطب
الزنك
ZRE
؟
❑
اإلجابة
:
1
-
الجدول من المعيارية للخاليا القياسية الجهود قيم بتحديد نقوم
:
(
صفحة
8
)
2
-
نقوم
بطرح
القيمة
المعيارية
المراد
القياس
بها
/ ZRE
(
𝑋𝑛+
)
من
قيمة
الخلية
المعيارية
التي
تم
القياس
بها
(
𝑋𝑜
)
،
أو
إيجاد
هذه
القيمة
من
المخطط
مع
مراعاة
اإلشارات
(
من
األعلى
إلى
األسفل
تكون
)+(
،
بينما
من
األسفل
إلى
األعلى
تكون
(
-
)
)
.
(
صفحة
8
)
3
-
نقوم
بجمع
الناتج
علي
القيمة
التي
تم
قياسها
بالخلية
المعيارية
األولى
(
-810 mV
)
ويكون
الناتج
هو
القيمة
المناظرة
باستخدام
الخلية
المعيارية
األخرى
.
•
المعي الخاليا بين المناظر الجهد حساب وكيفية المعيارية الخاليا جهد
ارية
:
10
14. اإلجابة تابع
:
4
-
الحسابي التطبيق
:
أوال
:
النحاس خلية جهد قيمة
/
هو المعيارية النحاس كبريتات
:
(+316 mV)
.
ثانيا
:
هو المعيارية الزنك خلية جهد قيمة
:
(
-800 mV
.)
ثالثا
:
هو الزنك بقطب له المناظرة القيمة معرفة والمطلوب المقاس الجهد قيمة
:
(-810 mV)
.
رابعا
:
(𝑋𝑜/ 𝑋𝑛+) / ZRE = (+ 316) – (- 800) + (- 810) = 316 + 800 – 810 = + 306 mV
•
المعي الخاليا بين المناظر الجهد حساب وكيفية المعيارية الخاليا جهد
ارية
:
11
15. ✓
للتدريب مثال
:
•
لدينا أنه نفترض
كانت منشأة
المقاس الجهد قيمة
عليها
النحاس بخلية
/
ال كبريتات
نحاس
يساوي
(
-770 mV
)
باستخدام القياس قيمة هي فما
:
1
-
؟ الزنك قطب
2
-
؟ المشبع الزئبق قطب
3
-
الفضة قطب
/
؟ الفضة كلوريد
اإلجابة
:
1
-
(𝑋𝑜/ 𝑋𝑛+) / ZRE = +346 mV
2
-
(𝑋𝑜/ 𝑋𝑛+) / SCE = - 698 mV
3
-
(𝑋𝑜/ 𝑋𝑛+) / SSC = - 710 mV
•
المعي الخاليا بين المناظر الجهد حساب وكيفية المعيارية الخاليا جهد
ارية
:
12