
- •Лабораторная работа № 10 Коррозия металлов.
- •1. Разделы теоретического курса для повторения.
- •3. Вопросы и упражнения.
- •4. Экспериментальная часть.
- •I. Электрохимическая гетерогенность модели металлических конструкций (опыт проводится под контролем лаборанта).
- •2. Коррозия под каплей электролита
- •3. Защитное действие оксидных пленок на поверхности металла
- •4 . Гальваническая (протекторная) защита
- •К опыту гальваническая (протекторная защита)
- •5. Влияние ингибиторов на процесс коррозии.
- •Стандартные электродные потенциалы некоторых металлов.
4 . Гальваническая (протекторная) защита
В две пробирки налейте по 1-2 мл 2 н. серной кислоты и по 2-3 капли гексацианоферрата (III) калия (К3[Fe(CN)6]). В одну пробирку поместите стальную скрепку с зажатым в ней кусочком цинка, а в другую - скрепку с кусочком олова. В первом случае мы имеем дело с гальваническим элементом железо - цинк:
Zn|H2SO4||H2SO4|Fe,
а во втором – железо – олово:
Fe|H2SO4||H2SO4|Sn,
Наблюдайте окрашивание раствора в первой пробирке в желтоватый цвет, вследствие образования малорастворимого соединения цинка Zn3[Fe(CN)6]2:
3ZnSO4 +2K3[Fe(CN)6]3- → Zn3[Fe(CN)6]2 + 3K2SO4,
желтоватая окраска
В другой пробирке раствор окрашивается в синий цвет, вследствие образования малорастворимого комплексного соединения железа Fe3[Fe(CN)6]2:
3FeSO4 +2K3[Fe(CN)6]3- → Fe3[Fe(CN)6]2 + 3K2SO4,
темно-синяя окраска
На основании этих данных сделайте заключение о том, какой металл в каждом из рассмотренных гальванических элементов является анодом, и растворяется, а на каком металле протекает безвредный для металла катодный процесс.
Анализируя данные эксперимента, а также, воспользовавшись данными табл. 2, заполните таблицу 1
Таблица 1
К опыту гальваническая (протекторная защита)
Контактирующие металлы |
цинк - железо |
олово - железо |
Гальванический элемент |
Zn|H2SO4||H2SO4|Fe |
Fe|H2SO4||H2SO4|Sn |
Стандартные электродные потенциалы |
Е0 (Zn+2/Zn0) = Е0 (Fe+2/Fe 0) = |
Е0 (Sn+2/Sn0) = Е0 (Fe+2/Fe 0) = |
Функция металла в гальваническом элементе |
Цинк – Железо – |
Олово – Железо – |
Схемы процессов при работе элемента
|
на аноде: на катоде: |
на аноде: на катоде: |
Разрушающийся металл |
|
|
Защищенный металл |
|
|
По результатам опыта сделайте вывод: какой из металлов - олово или цинк - может быть использован в качестве протектора для защиты железа от коррозии.
5. Влияние ингибиторов на процесс коррозии.
В две пробирки налейте 1-2 мл разбавленного раствора соляной кислоты. В одну из пробирок добавьте 2-3 капли ингибитора коррозии (например, уротропина). В каждую пробирку поместите по кусочку цинка. Через 2-3 минуты сравните интенсивность реакции в каждой пробирке.
Запишите наблюдения и приведите уравнение реакции растворения цинка в кислоте.
Дайте определение термину ингибитор коррозии.
Таблица 2
Стандартные электродные потенциалы некоторых металлов.
Электрод |
Е0298, В |
Электрод |
Е0298, В |
Электрод |
Е0298, В |
|
Li+/Li |
-3,04 |
Zn2+/Zn |
-0,76 |
Sb3+/Sb |
0,20 |
|
K+/K |
-2,92 |
Cr3+/Cr |
-0,74 |
Bi3+/Bi |
0,23 |
|
Ba2+/Ba |
-2,90 |
Fe2+/ Fe |
-0,44 |
Cu2+/Cu |
0,34 |
|
Ca2+/Ca |
-2,87 |
Cd2+/Cd |
-0,40 |
Co3+/Co |
0,40 |
|
Na+/Na |
-2,71 |
Co2+/Co |
-0,28 |
Сu1+/ Cu |
0,52 |
|
La3+/La |
-2,37 |
Ni2+/Ni |
-0,25 |
Hg22+/Hg |
0,79 |
|
Mg2+/Mg2+ |
-2,36 |
Mo3+/Mo |
-0,20 |
Ag+/Ag |
0,80 |
|
Ti2+/Ti |
-1,75 |
Sn2+/Sn |
-0,14 |
Hg2+/Hg |
0,85 |
|
Al3+/Al |
-1,66 |
Pb2+/Pb |
-0,13 |
Pd2+/Pd |
0,98 |
|
Mn2+/Mn2+ |
-1,05 |
Fe3+/Fe |
-0,04 |
Pt/Pt2+ |
1,19 |
|
Nb3+/Nb |
-1,1 |
2H+ / H2 |
0,00 |
Au3+/Au |
1,50 |
|