Значение защитных пленок в процессе коррозии.

Некоторые металлы, несмотря на отрицательные значения обоих электродных потенциалов, оказываются достаточно коррозионно стойкими; объясняется это наличием на них плотных защитных пленок.

Опыт 5. Коррозия амальгамированного алюминия.

Металлическую пластинку (стержень) алюминия очистите наждачной бумагой.

Очищенную пластинку поместите в пробирку с раствором азотно-кислотной ртути. Выньте пластинку, промойте водой и наблюдайте за изменением поверхности алюминия. Поместите пластинку с водой. Какой выделяется газ? Запишите уравнение реакции.

Опыт 6. Пассивирование алюминия и железа азотной кислотой.

1. Две алюминиевые проволоки очистите наждачной бумагой и погрузите на 1 - 2 минуты в пробирку с концентрированной азотной кислотой.

2. Выньте проволоку из кислоты и промойте водой.

3. Погрузите одну из проволок в пробирку с разбавленной серной кислотой, а другую – в разбавленную соляную.

4. Ответьте, как протекают реакции?

5. Промойте проволоки водой, очистите наждачной бумагой и снова погрузите в пробирки с разбавленными кислотами.

6. Железный гвоздь погрузите на две минуты в пробирку с дымящей азотной кислотой.

7. Осторожно выньте гвоздь из кислоты и промойте водой.

8. Погрузите гвоздь в пробирку с разбавленной серной кислотой.

9. В другую пробирку с разбавленной серной кислотой погрузите необработанный железный гвоздь. Какое различие в действии разбавленной кислоты на тот и другой гвоздь и от чего оно происходит?

10. Объясните, почему концентрированная азотная кислота пассивирует металлы. Пассивирование широко применяется в промышленности.

Опыт 7. Защита металла от коррозии легированием

В качестве легирующих добавок к железу применяют никель и хром; так, никель и хром входят в состав нержавеющей стали.

В две пробирки налейте (1/2 объема) воды и добавьте 2 - 4 мл раствора серной кислоты и 2 - 4 мл раствора K₃[Fe(CN)₆].

В одну пробирку поместите (защитную) зачищенную наждачной бумагой и промытую проточной водой стальную пластинку, во вторую пробирку – пластинку из нержавеющей стали (незащищенную). Отметьте изменение цвета раствора через 5 минут и количество выделяющихся пузырьков газа в единицу времени. Объясните ваши наблюдения…, запишите уравнение анодных и катодных процессов, предварительно рассчитав их потенциал (рН раствора 1, активность ионов железа 10^-3 моль/л). Приведите схему коррозионного процесса. Объясните причину различного поведения пластинок в растворе кислоты.

Опыт 8. Катодная защита металла

В два небольших стеклянных стакана налейте (1/2 объема) 0,5 н раствор хлорида натрия и добавьте по 3 - 5 капель K₃[Fe(CN)₆].

В один стакан поместите зачищенный и промытый железный стержень; в другой – такой же железный стержень, закрепленный в панельке вместе с угольным стержнем. Железный электрод соедините с отрицательным полюсом внешнего источника постоянного тока, а угольный – с положительным. Объясните результаты наблюдений. Запишите уравнение анодного и катодного процессов, протекающих в первом и втором случаях.

Опыт 9. Протекторная защита металлов

а) Протекторная защита свинца.

В две пробирки налейте (1/2 объема) 0,4 М раствора уксусной кислоты и добавьте в каждую несколько капель раствора йодида калия. В одну пробирку поместите полоску свинца, а в другую – такую же полоску свинца, но в контакте с цинком. Наблюдайте, в какой из пробирок быстрее появится желтое окрашивание. Объясните наблюдаемые явления. Напишите уравнение анодного и катодного процессов и приведите схемы коррозионных элементов.

б) Протекторная защита стали.

В две пробирки (1/2 объема) 0,1 М раствор серной кислоты и по 2 - 4 капли K₃[Fe(CN)₆]. В одну пробирку поместите стальную полоску, в другую – такую же полоску стали, но в контакте с цинком. Запишите ваши наблюдения и объясните их, записав уравнение анодного и катодного процессов. Приведите схемы коррозионных элементов в обоих случаях.

Опыт 10. Влияние ингибитора на скорость коррозии

В две пробирки налейте (1/2 объема) 0,1 М раствора серной кислоты и поместите в каждую пробирку полоску железа (или железные стружки). В одну пробирку добавьте уротропин или другой ингибитор. Наблюдения запишите и объяснения. Приведите уравнения анодных и катодных процессов.

Вопросы и задачи.

1. Что называется коррозией металлов?

2. Какие виды коррозии вы знаете?

3. В чем отличие электрохимической коррозии от химической?

4. Как можно охарактеризовать скорость электрохимической коррозии?

5. Каковы причины возникновения коррозионных микрогальванических элементов?

6. Чем отличается коррозия железа в кислой среде от коррозии в нейтральной среде?

7. Как можно снизить скорость коррозии металлов?

8. Какие защитные покрытия вам известны, и какими методами их получают?

9. В чем заключается сущность катодной защиты?

10. Что такое протекторная защита металлов?

11. Какие вещества называют ингибиторами коррозии?

кость воды. льция и магния, гидрокобрнатов вом и втором случаях.

Работа № 16.