|
Читайте также: |
КОРРОЗИЯ И ЗАЩИТА МЕТАЛЛОВ
Цель работы:
Основные понятия: коррозия: химическая, электрохимическая; коррозионный гальванический микроэлемент; анодные и катодные процессы; коррозия с водородной деполяризацией и кислородной деполяризацией; легирование; анодные и катодные защитные покрытия; катодная и протекторная защита металлов от коррозии; электрохимический потенциал; ЭДС гальванического элемента
Основные уравнения:
Уравнение Нернста для металлического электрода при 298 К:
= 
+ 
Уравнение Нернста для водородного электрода при 298 К:
= – 0,059 рН
Уравнение Нернста для кислородного электрода при 298 К:
= 1,228 – 0,059 рН
ЭДС гальванического элемента: Е = j к – j а
Качественные методы определения коррозионной стойкости металлов:
Железа: по интенсивности синего окрашивания водного раствора в присутствии красной кровяной соли K3[Fe(CN)6] – индикатора ионов Fe2+ или в присутствии желтой кровяной соли K4[Fe(CN)6] – индикатора ионов Fe3+:
Fe2+ + K3[Fe(CN)6] = KFe[Fe(CN)6] + 2K+
Желтый раствор Синий раствор (или осадок)
Fe3+ + K4[Fe(CN)6] = KFe[Fe(CN)6] + 3K+
Желтый раствор Синий раствор (или осадок)
Свинца: по интенсивности осадка желтого цвета в присутствии йодида калия:
Pb2+ + 2KI = PbI2¯ + 2K+
Желтый осадок
Опыт 1. Коррозия железа в различных электролитах
Таблица 1. Результаты эксперимента
| Коррозионная среда | Индикатор коррозии железа | Окраска раствора с железной пластиной | Уравнения коррозионных процессов |
| Н2О дистиллированная | K3[Fe(CN)6] | ||
| Водный раствор NaCl | K3[Fe(CN)6] | ||
| Водный раствор MgCl2 | K3[Fe(CN)6] | ||
| Водный раствор NaOH | K3[Fe(CN)6] | ||
| Водный раствор Cl2 | K4[Fe(CN)6] |
Выводы: (объясняют происходящие процессы; сравнивают интенсивность коррозии железа в данных средах)
Опыт 2. Коррозия стали в результате неравномерной аэрации
Состав ферроксил-индикатора: NaCl, K3[Fe(CN)6], фенолфталеин, агар-агар
Рис.1. Коррозия стали под каплей ферроксил-индикатора (с указанием окраски индикатора)
Уравнения коррозионных процессов:
Выводы: (указывают действие составных частей ферроксил-индикатора; определяют тип коррозионного процесса)
Опыт 3. Коррозия при контакте двух различных металлов
Металлы: цинк Zn (
=), медь Cu (
=)
Коррозионная среда: водный раствор серной кислоты H2SO4
Рис.2. Выделение пузырьков водорода: а) без контакта металлов и б) при контакте металлов
Уравнения коррозионных процессов:
а) б)
Расчет ЭДС коррозионного гальванического элемента:
Выводы: (объясняют происходящие процессы; определяют тип коррозионного процесса)
Опыт 4. Коррозия легированной стали в кислотном растворе
Коррозионная среда: водный раствор серной кислоты H2SO4
Индикатор коррозии железа: K3[Fe(CN)6]
Таблица 2. Результаты эксперимента
| Металлическая пластина | Окраска водного раствора с пластиной | Скорость выделения пузырьков газа | Уравнения коррозионных процессов |
| железная | |||
| из нержавеющей стали |
Выводы: (сравнивают интенсивность синей окраски водного раствора в присутствии индикатора и скорость выделения пузырьков газа; указывают, какой газ выделяется; объясняют причину различного поведения исследованных металлических пластин; определяют тип коррозионного процесса)
Опыт 5. Катодные и анодные защитные металлические покрытия
Коррозионная среда: водный раствор серной кислоты H2SO4
Индикатор коррозии железа: K3[Fe(CN)6]
Стандартные потенциалы: 
=; =; 
=
Таблица 3. Результаты эксперимента
| Металлическая пластина | Окраска водного раствора с пластиной | Скорость выделения пузырьков газа | Уравнения коррозионных процессов |
| из оцинкованного железа | |||
| из луженого железа |
Выводы: (сравнивают интенсивность синей окраски водного раствора в присутствии индикатора и скорость выделения пузырьков газа; указывают, какой газ выделяется; объясняют причину различного поведения исследованных металлических пластин; определяют тип коррозионного процесса; указывают, какое покрытие относится к покрытиям анодного типа, какое – к катодного; объясняют принцип защитного действия в каждом случае; указывают, как нарушение покрытия влияет на процесс коррозии железа)
Опыт 6. Катодная защита железа
Коррозионная среда: водный раствор NaCl
Индикатор коррозии железа: K3[Fe(CN)6]
Таблица 4. Результаты эксперимента
| Металлическая пластина | Окраска водного раствора с пластиной | Выделение пузырьков газа на электродах | Уравнения электрохимических процессов |
| Железная | – | ||
| Железный стержень, соединенный с отрицательным полюсом внешнего источника тока | |||
| Железный стержень, соединенный с положительным полюсом внешнего источника тока (перемена полярности) |
Выводы: (сравнивают интенсивность синей окраски водного раствора в присутствии индикатора; указывают, какие газы выделяются на электродах при соединении железа с отрицательным и положительным полюсами внешнего источника тока; объясняют причину различного поведения исследованных металлических пластин; определяют тип коррозионного процесса; указывают, в каком случае осуществляется защита железа от коррозии; объясняют принцип действия катодной защиты металлов)
Опыт 7. Протекторная защита
а) Протекторная защита стали
Коррозионная среда: водный раствор серной кислоты H2SO4
Индикатор коррозии железа: K3[Fe(CN)6]
Стандартные потенциалы: =; =
Таблица 5. Результаты эксперимента
| Металлическая пластина | Окраска водного раствора с пластиной | Скорость выделения пузырьков газа | Уравнения коррозионных процессов |
| Стальная | |||
| Стальная, соединенная с цинковой пластиной |
Выводы: (сравнивают интенсивность синей окраски водного раствора в присутствии индикатора; указывают, какой газ выделяется; объясняют причину различного поведения исследованных металлических пластин; определяют тип коррозионного процесса; указывают, в каком случае осуществляется защита железа от коррозии; объясняют принцип действия протекторной защиты железа)
б) Протекторная защита свинца
Коррозионная среда: водный раствор уксусной кислоты СН3СООН
Индикатор коррозии свинца: KI
Стандартные потенциалы: 
=; =
Таблица 6. Результаты эксперимента
| Металлическая пластина | Относительное количество осадка в растворе | Скорость выделения пузырьков газа | Уравнения коррозионных процессов |
| Свинцовая | |||
| Свинцовая, соединенная с цинковой пластиной |
Выводы: (сравнивают относительное количество осадка в растворе в присутствии индикатора; указывают, какой газ выделяется; объясняют причину различного поведения исследованных металлических пластин; определяют тип коррозионного процесса; указывают, в каком случае осуществляется защита свинца от коррозии; объясняют принцип действия протекторной защиты свинца)
Создатель документа Овчаренко Л.П.
Дата добавления: 2015-07-11; просмотров: 119 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
| Оформление отчета. | | | коррозия металлов |