Лабораторна робота № 4

КОРОЗІЯ МЕТАЛІВ

Мета роботи: вивчення причин виникнення мікрогальванопар на поверхні кородуючого металу; визначення стаціонарних потенціалів корозійних процесів.

Дослід 1. Утворення мікрогальванопар на цинку та залізі у кислому середовищі в присутності солі Купруму

1. Шматочок гранульованого цинку помістити в пробірку і долити 2-3 мл розведеної сульфатної кислоти. Спостерігати розчинення цинку і поступове виділення водню за реакцією:

Zn⁰ + 2H­­­­⁺  Zn⁺² + H₂⁰.

Долити декілька крапель розчину купрум сульфату і спостерігати збільшення швидкості виділення водню внаслідок виникнення мікрогальванічних елементів на поверхні цинку, в яких цинк є анодом, а мідь катодом:

(–) Zn | H₂SO₄ | H₂, (Cu) (+).

Анод окиснюється (розчинюється):

А: Zn⁰ – 2ē  Zn⁺².

На катоді відбувається воднева деполяризація (процес відновлення):

К: (Cu) 2H⁺ + 2ē  2H⁰; 2H⁰  H₂ .

2. Зробити аналогічний дослід зі шматочком заліза. Записати схему утворено-го корозійного елемента, визначити катод і анод. Записати процеси, які відбува-ються на електродах корозійного гальванічного елемента.

Дослід 2. Корозія внаслідок нерівномірного доступу кисню (диференційної аерації).

На рис.3 зображено поверхню металу, вкритого краплею вологи.

О₂

О₂ О₂

К А К

Рис.3. Схема диференційної аерації

Стальну пластинку ретельно зачистити наждачним папером, промити і висушити фільтрувальним папером. На чисту поверхню нанести 12 краплі 3%-го розчину натрій хлориду. У центр цієї краплі додати краплю червоної кровяної солі К₃[Fe(CN)₆], на край краплі – фенолфталеїну.

Внаслідок нерівномірного доступу кисню утворюється корозійний гальванічний елемент

(–)Fe, Fe²⁺ | H₂O, O₂(C₁) | H₂O, O₂(C₂) | OH^–, Fe (+) , C₂ > C₁, або

(–)Fe, Fe²⁺ | H₂O, O₂ | OH^–, Fe (+)

Записати катодні а анодні процеси в ньому.

Спостерігати появу синього забарвлення в центрі краплі і рожевого по краях і пояснити ці явища. Записати реакцію, яка підтверджує наявність анодної ділянки

у центрі краплі.

Дослід 3. Активатори корозії

Іони, які руйнують захисні плівки металів і тим самим сприяють корозії, називаються активаторами корозії. У морській воді активаторами є іони хлору.

Помістити в дві пробірки по шматочку або гранулі алюмінію і долити до нього розчин купрум сульфату, трохи підкисленого сульфатною кислотою. В одну з пробірок долити декілька крапель розчину NaCl.

Спостерігати корозію (розчинення) алюмінію в пробірці з NaCl. Пояснити результати досліду, записати схему корозійного гальванічного елемента і реакції на катоді і аноді.

Дослід 4. Визначення стаціонарного потенціалу металу в морській воді

Для визначення стаціонарного потенціалу металу в морській воді зібрати гальванічний елемент, який складається з зразка досліджуваного металу і електрода порівняння (рис.4.)