Экспериментальная часть

Цель работы: Исследование кинетики окисления металла или сплава на возду­хе при определенной температуре, установление закона роста оксидной пленки во времени и определение констант кинетического уравнения.

ОБОРУДОВАНИЕ, ПОСУДА, РЕАКТИВЫ

1. Печь муфельная или тигельная.

2. Весы аналитические.

3. Образцы исследуемых металлов или сплавов.

4. Щипцы для извлечения образцов из печи.

МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

Информация о законе роста пленки во времени и контролирую­щем факторе процесса может быть получена на основании опытных данных об изменении массы образца во времени.

1. Включить печь для прогрева до заданной температуры.

2. Зачистить образец наждачной бумагой, измерить, обезжирить органическим растворителем и протереть фильтровальной бумагой.

3. Взвесить образец с точностью до четвертого знака после запя­той и поместить в печь.

4. Через каждые15 минут выдержки в печи образец выгрузить, ос­тудить на воздухе, взвесить и поместить в печь. Опыт повто­рять 6-8 раз.

ОФОРМГЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

1. Форма заполнения рабочего журнала.

Условия опыта: материал образца и его размеры ___х____х______(мм)

Площадь образца _____(м²), температура образца _______ ( ),

время начала опыта_______.

Таблица 1

Чистое время от начала опыта , ч	Масса образца, г		Изменение массы , г	Среднее удельное увеличение массы , г/м2
	до опыта	после опыта

2. Пользуясь справочными данными (см. приложение) рассчитать объемное отношение для оксида металла и металла по формуле (14):

(14)

где - объем 1 моля оксида (см³)

- объем металла на 1 моль оксида (см³)

- молекулярная масса оксида (г)

- атомная месса металла (г)

- плотность металла (г/см³) (см. приложение)

- плотность оксида (г/см³) (см. приложение)

- число атомов металла в молекуле оксида.

3. Построить график .

4. Графическим или численным дифференцированием найти скорость окисления для каждого опыта и сопоставить со средней скоростью процесса .

5. Спрямить график при помощи одной из функциональных сеток (табл. 2). Вычислить константы полученного уравнения (расчеты и спрямление графиков провести на компьютере).

Таблица 2

Типы функциональных сеток для прямолинейного преобразования

Уравнение	Функциональная сетка		Примечание
	y	X
(5)
(6)			угловой коэффициент равен 0,5
(7)
(8)			угловой коэффициент равен
(9)

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Химическая коррозия, определение, специфика.

2. Условия возможности протекания химической коррозии.

3. Методы зашиты.

4. Контролирующие факторы химической коррозии.

5. Законы роста пленки во времени.

6. Методика эксперимента и принципы расчетов.

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ

Запрещается брать образец в руки после его нахождения в печи. Для работы с ним использовать щипцы. Запрещается размещение образца вне специальной подставки.

Приложение

Плотности элементов и их окислов

Me, MexOy
d, г/см3	7,86	5,7	5,1	5,24	8,9	7,45	11,34	9,53	4,54	4,26	7,14	5,6

Работа № 2. Гомогенный и гетерогенный механизмы коррозии