Электрохимическое полирование. Лабораторная работа 5 Электрохимическое полирование нержавеющей стали Выполнили Гузаирова В. В. Мальчикова Е. В

• Название: Лабораторная работа 5 Электрохимическое полирование нержавеющей стали Выполнили Гузаирова В. В. Мальчикова Е. В
• Анкор: Электрохимическое полирование
• Дата: 14.12.2021
• Размер: 32.04 Kb.
• Имя файла: polirovanie_otchet.docx
• Тип: Лабораторная работа; #303717

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное учреждение высшего образования

"Челябинский государственный университет"

(ФГБОУ ВО "ЧелГУ")

Химический факультет

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №5

Электрохимическое полирование нержавеющей стали

Выполнили: Гузаирова В.В.

Мальчикова Е.В.

группа Х-301

Проверил:

Кимяшов Александр Анатольевич

2020
Оборудование и реактивы:

Выпрямитель, электролизер (стакан 500-800 мл, крышка с двумя катодами из нержавеющей стали, аноды из нержавеющей стали p=7,9г/см³), электрические провода, кристаллизатор.

Электролит (60 масс % ортофосфорной кислоты с плотностью 1,63 г/см³; 20 масс % серной кислоты с плотностью 1,83 г/см³; 20 масс % воды).

Процессы, происходящие на катоде:

Fe²⁺ + 2ē → Fe

2H⁺ + 2ē → H₂

На аноде:

H₂O - 2ē → 2H⁺ + ½ O₂

Fe - 2ē → Fe²⁺

_Fe = 7,9 = 7,910⁶

Ход работы:

1. 
   Поверхность образцов тщательно очистили от механических загрязнений, жировых и оксидных пленок. Обезжиривание проводили раствором NaOH с концентрацией 15 г/л в течение 20 мин. После обезжиривания электроды промыли водой и просушили в сушильном шкафу.
   
2. 
   Определили массу электродов на аналитических весах с точностью до 0,0001 г.
   

m1 = 12,0743 г m2 = 9,09630 г m3 = 12,5883 г m4 = 9,96010 г

m5 = 11,3555 г m6 = 7,27310 г m7 = 6,73020 г m8 = 10,4961 г

3. 
   
   

4. 
   Собрали ячейку для электролиза. Установили нужные напряжения, и вели полирование в течение необходимого времени. Определили размеры электродов с точностью до 1 мм.
   

S₁ = 1,3*4*2 = 10,410^-4 м²

S₂ = 1,0*3,3*2 = 6,610^-4 м²

S₃ = 1,3*3,5*2 = 9,110^-4 м²

S₄ = 0,9*3,7*2 = 6,710^-4 м²

S₅ =1 ,1*3,3*2 = 7,310^-4 м²

S₆ = 1,0*3,5*2 = 7,010^-4 м²

S₇ = 1,4*3,5*2 = 9,810^-4 м²

S₈ =1 ,1*3,2*2 = 7,0410^-4 м²

5. 
   Рассчитали плотность тока, используя зафиксированные значения силы тока.
   

(1)

6. 
   После обработки образцы вынули, промыли водой, высушили, взвесили и визуально определили качество полировки.
   

Рассчитали разницу масс.

(2)

∆m_{1 практ.} = 12,0743-12,0322 = 0,0421 г

∆m_{2 практ.} = 9,0963 - 9,0554 = 0,0409 г

∆m_{3 практ.} = 12,5883-12,4460 = 0,1423 г

∆m_{4 практ.} = 9,9601 – 9,8789 = 0,0812 г

∆m_{5 практ.} = 11,3555-11,2106 = 0,1449 г

∆m_{6 практ.} =7,2731 – 7,1810 = 0,0921 г

∆m_{7 практ.} = 6,7320 – 6,5948 = 0,1372 г

∆m_{8 практ.} = 10,4961-10,3342 = 0,1619 г
По закону Фарадея рассчитали теоретическую массу.

(3)

n = 2, исходя из процессов на аноде.

F = 96500













0,4126 г



Рассчитали выход по току.

(4)

Рассчитали высоту отполированного слоя.

(5)

Рассчитали скорость полирования.

(6)

Результаты расчетов и измерений занесли в таблицу.

U, B	I, A	j,	tполир, мин	mанода , г			Съем металла			Выход по току
				До полир.	После полир.	, мкм		v, мкм/с
2,5	0,3		10	12,0745	12,0322
3,0	0,7	1060,6	10	9,0963	9,0554
4,0	2,7		10	12,5883	12,4460
4,5	3,4		5	9,9601	9,8789
5,0	5,3	7260,3	5	11,3555	11,2106
5,5	5,4	7714,3	3	7,2731	7,1810	16,65		0,0925	32,66%
6,0	7,9	8061,2	3	6,7302	6,5948	17,72		0,0984	33,25%
6,5	8,8	12500	3	10,4961	10,3342	29,11		0,1672	35,23%

Построили график зависимости плотности тока от напряжения.



Вывод.

Провели полирование образцов при различных напряжениях, определили выход по току.

Из графика зависимости видим, что с увеличением напряжения плотность тока также возрастает.

Однако на практике ряд других факторов ослабляет положительное действие плотности тока. К таким факторам относятся концентрационная поляризация, повышение напряжения на ванне, интенсивное выделение тепла в электролит.