Коррозия металлов - файл n1.doc

приобрести
Коррозия металлов
скачать (60 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc60kb.26.08.2012 14:48скачать

n1.doc



Галлеев Ильяс ТЭ-112 Дата:7.04.10

Лабораторная работа № 8

Тема. Коррозия металлов.

Цели.

1.Познакомиться с процессом коррозии с водородной деполяризацией.

2. Познакомиться с процессом коррозии с кислородной деполяризацией.

3. Рассчитать термодинамическую вероятность процессов коррозии с водородной и с кислородной деполяризацией.
I. Теоретическая часть.

Коррозия – необратимое самопроизвольное разрушение металлов и сплавов.

Электрохимическая коррозия происходит в том случае, если на поверхности металлического слоя находится электролит в виде растворов солей, кислот, щелочей.

Сущность электрохимической коррозии в том, что процесс окисления металла сопровождается полным удалением электронов его атома и передачей их деполяризатору. (На катоде деполяризатор восстанавливается H+?H2, O2? O2-).

Коррозия с водородной деполяризацией – ионы водорода обладают высокой подвижностью, и поэтому данная коррозия протекает с большой скоростью.

При pH < 7: 2H+ + 2e- ? H2.

При pH > 7, pH = 7: 2H2O + 2e- ? H2 + 2OH-.

Коррозия с кислородной деполяризацией – протекает в водных растворах электролитов в длительном соприкосновении с воздухом. В этом случае деполяризатором является кислород.

При pH < 7: O2 + 4H+ + 4e- ? 2H2O.

При pH > 7, pH = 7: O2 +2H2O + 4e- ? 4OH-.

II. Экспериментальная часть.

Опыт 1. Электрохимическая коррозия с водородной деполяризацией.

Ход работы:

В пробирку налить 5 мл разбавленного раствора H2SO4, опустить в раствор кусочек цинка Zn.

Наблюдения:



Уравнение реакции:
Zn + H2SO4 (разб) ? ZnSO+H

Zn-2e=Zn ?()=-0,763

2H

ph(HSO)=2

?0 о-ль = -0,059pH=-0,118

E==-0,118-(-0,763)=0,645 B

∆G=-n*E*F=-2*0,645*96500=-124,5 кДж


Отрезок медной проволоки очистить наждачной бумагой и промыв водой, медленно опустить в раствор. Медь не взаимодействует с разбавленной H2SO4. (Почему?)

С разбавленной серной кислотой (H2SO4 р) реагируют металлы, электродный потенциал которых меньше 0 В (?0< 0 В), а ?(Cu

Прикоснуться медной проволокой к кусочку цинка.

Наблюдения: Газ выделяется на медной проволоке


Механизм процесса:
?0(Cu2+/Cu) = 0,339 В

?0(Zn2+/Zn) = -0,763 В
Катодом является – Cu

Анодом является – Zn
Перенапряжение водорода на катоде: ? Н2(Cu) = 0,5 B

pH = 0

Реакция на аноде (А):Zn
Реакция на катоде (К): H
?0 (катод) = ?0 (окислитель) = -0,059 pH? Н2(Cu ) = -0,5 B

E0 = ?0 (окислитель) - ?0 (восстановитель);
E0 = -0,5-(-0,763)= 0,263

G0 = - nE0F;

∆G0 = -2*0,263*96500= - 50,76 кДж.


Вывод: Познакомились с процессом коррозии с водородной деполяризацией. Рассчитали термодинамическую вероятность процесса коррозии с водородной деполяризацией.

Опыт 2. Электрохимическая коррозия с кислородной деполяризацией.

Ход работы:

В 2 стаканчика налить по 50 мл 2M раствора Na2SO4. Раствор в одном из стаканчиков прокипятить. Прилить в оба раствора по 1 мл раствора K3[Fe(CN)6] (красная кровяная соль). Две стальные пластинки очистить наждачной бумагой, ополоснуть водой, поместить в стаканчики с растворами. Добавить по 3-4 капли фенолфталеина.
Наблюдения:

не кипятили кипятили
Механизм процесса:
?0(Fe2+/Fe) = -0,447 В

?0(O2/OH-) = 1,23 – 0,059рН=1,23-0,59=0,64 В
Катодом и анодом является – Fe.

Перенапряжение кислорода на катоде: ? O2(Fe) = 0,6 В.

pH = 7.
Реакция на аноде (А):
Реакция на катоде (К): O2 +2H2O + 4e- ? 4OH-.

Уравнения реакций:

1) 3Fe2++2 K3[Fe(CN)6] ? Fe3[Fe(CN)6]2? + 6K+ ;

(турнбуллевая синь)

2) Наличие в растворе ионов OH- обуславливает pH> 7, следовательно, фенолфталеиновый в щелочной среде становится малиновым.


?0 (катод) = ?0 (окислитель) = ?0(O2/OH-) ? O2(Fe) =0,64-0,6=0,04 В

E0 = ?0 (окислитель) - ?0 (восстановитель);
E0 = 0,04-(-0,447)=0,451 В

G0 = - nE0F;
∆G0 = -4*0,451*96500= -174 кДж

Вывод: . Познакомились с процессом коррозии с кислородной деполяризацией. Рассчитали термодинамическую вероятность процесса коррозии с кислородной деполяризацией.

Галлеев Ильяс ТЭ-112 Дата:7.04.10
Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации