Вахрушев Р.С ЛР10 АТПбз-21. Отчет по лабораторной работе Коррозия металлов
 Скачать 22.95 Kb.
|
|
Министерство образования Иркутской области Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Иркутской области. ИРКУТСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Факультет: Институт заочно-вечернего обучения Кафедра: Автоматизация технологических процессов и производств Отчет по лабораторной работе: «Коррозия металлов» По дисциплине: Химия. Выполнил студент группы:АТПбз-21-1 Вахрушев Р. С. Проверил преподаватель дисциплины: Кузнецова О.В. Иркутск 2022г Лабораторная работа 10 Коррозия металлов Выполнение работы Опыт 1. Влияние образования гальванической пары на процесс растворения металла в кислоте В стеклянную трубку, согнутую под углом, налить 2−3 мл разбавленной серной кислоты. Поместить в одно колено пластинку цинка. Отметить выделение газа. В другое колено в раствор серной кислоты поместить медную проволоку, не дотрагиваясь до кусочка цинка. Выделение водорода на меди не происходит (почему?). Ввести медную проволоку глубже, до соприкосновения с цинком. На поверхности меди появляются пузырьки водорода. Требования к результатам опыта Написать уравнение реакции взаимодействия цинка с серной кислотой. Zn+H2SO4=ZnSO4+H2 Zn+2H(+)+SO4(2-)=Zn(2+)+SO4(2-)+H2 Zn+2H(+)=Zn(2+)+H Составить схему гальванического элемента, возникающего при контакте цинка с медью. Написать уравнения электродных и токообразующей реакций. Самый известный гальванический элемент - это элемент Якоби-Даниэля (медно-цинковый элемент). Состоит из цинковой и медной пластин, опущенных в растворы сульфатов цинка и меди соответственно. При этом обеспечивается (разными способами) контакт, но не смешивание растворов. Схема элемента анод (-) Zn | ZnSO4|| CuSO4| Cu катод (+) На аноде окисление цинка Zn - 2e = Zn(2+) На катоде восстановление меди Cu(2+)+ 2e = Cu Суммарная реакция в ионном виде: Zn + Cu(2+)= Cu + Zn(2+) В молекулярной форме: Zn + CuSO4= Cu + ZnSO Сделать вывод, как влияет образование гальванического элемента на процесс растворения цинка в кислоте. Вывод: В растворах соляной и азотной кислот коррозия цинка значительно выше, чем в растворе серной кислоты такой же концентрации. Выпадающие на цинке в процессе его растворения продукты коррозии, особенно с низким перенапряжением выделения водорода (например, Cu), еще больше ускоряют разрушение металла за счет увеличения площади катодных участков. Опыт 2. Защитные свойства металлических покрытий В две пробирки налить по 2-3 мл раствора серной кислоты и добавить несколько капель раствора гексацианоферрата (III) калия. В одну из пробирок опустить полоску железа, скрепленную с цинком, в другую – полоску железа, скрепленную с оловом. Через несколько минут в одной из пробирок (какой?) наблюдается интенсивное синее окрашивание. Требования к результатам опыта Составить схемы образующихся гальванических элементов в кислой среде и написать уравнения электродных и токообразующих реакций. Указать, для каждого процесса, какое покрытие образует прикрепленный металл – анодное или катодное. При контакте железа с цинком реакция идет быстрее, но ионов железа не обнаружено, окислению подвергается цинк. При контакте железа с оловом реакция позже, но в раствор переходят ионы железа. Сделать вывод, какой металл разрушается в случае нарушения анодного и катодного покрытия. Коррозии подвергается железо Опыт 3. Роль защитной пленки в ослаблении коррозии Алюминий – активный металл и легко вступает во взаимодействие с водой с выделением газообразного водорода. Однако алюминий на воздухе покрывается прочной оксидной пленкой, которая обуславливает коррозионную стойкость алюминия. В два стакана насыпать алюминиевую стружку. В первый стакан налить дистиллированной воды. Наблюдать, что никакого взаимодействия не происходит. Оксидная пленка защищает алюминий и препятствует взаимодействию металла с водой. Во второй стакан налить раствор нитрата ртути (II). Алюминий как более активный металл вытесняет ртуть и образует с ней амальгаму (сплав алюминия с ртутью), препятствующую возникновению защитной пленки на поверхности алюминия. Амальгамированный алюминий ополоснуть водой. Затем залить дистиллированной водой. Наблюдать интенсивное выделение газа. Требования к результатам опыта Написать уравнение реакции взаимодействия алюминия с нитратом ртути (II). 2Al + 3Hg(NO3)2→ 2Al(NO3)3+ 3Hg Составить схему гальванического элемента в атмосферной среде, написать уравнения анодного и катодного процессов и токообразующей реакции. Указать продукт коррозии алюминия. Продукт реакции водород Сделать вывод о роли защитной пленки в ослаблении коррозии. Оксидная пленка защищает алюминий от коррозии. Опыт 4. Роль кислорода в процессе коррозии железа В три пробирки поместить железные гвозди. В первую налить воды до половины высоты гвоздя, в остальные пробирки налить воды, чтобы гвоздь был полностью погружен в воду, в третью пробирку поверх воды аккуратно налить подсолнечное масло, чтобы предотвратить доступ кислорода воздуха к толще воды. Через некоторое время наблюдать результат коррозии железа в каждой пробирке. Отметить, в какой пробирке образовалось больше ржавчины. Требования к результатам опыта Написать уравнение реакции взаимодействия железа с водой и кислородом. 2Fe + O2+ 2H2O → 2Fe(OH) Сделать вывод о роли кислорода в процессе коррозии железа. Кислород в роли сильного деполяризатора стимулирует коррозию железа, увеличивая скорость ее за счет активации катодного процесса. Если доступ кислорода ограничен (использован слой масла на поверхности воды), то процесс коррозии незначителен. |