Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
MTCH -07783.doc
Скачиваний:
2
Добавлен:
21.11.2018
Размер:
1.01 Mб
Скачать

4. Захист металів від корозії

а) П а с и в а ц і я заліза під дією концентрованої нітратної кислоти

Два залізних цвяхи старанно обробити наждачним папером, після чого (в витяжній шафі!) один цвях занурити в концентровану нітратну кислоту (1,4г/см3, с%(HNO3  69%), на 3-4 хвилини, вийняти і промити водою. Обидва цвяхи одночасно занурити в 2%-ий розчин NaCl з кількома краплями розчину K3[Fe(CN)6]. Через 2-3 хвилини записати та пояснити спостереження.

б) Сповільнення корозії металів в присутності і н г і б і т о р і в

В дві пробірки набрати по 2-3мл розведеної сульфатної кислоти, після чого в одну з пробірок помістити канцелярську скріпку, а в другу – шматочок алюмінію. Через 2-3 хвилини, коли швидкість виділення газу стабілізується, додати в пробірки невелику кількість інгібітора (уротропіну або формаліну). Через кілька хвилин записати та пояснити спостереження.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 12

Визначення вмісту активних оксидів кальцію та магнію в вапні

Повітряними неорганічними в’яжучими речовинами (НВР) називають матеріали, здатні твердіти і зберігати міцність в повітряно-сухих умовах, але недостатньо стійкі в контакті з водою.

В

650 –750 0С

1000 –1200 0С

ипалюванням вапняків та доломітизованих вапняків, в яких масова частка глинистих домішок не перевищує 6-8%, добувають повітряне вапно. Палене, або негашене вапно містить 90–95% активних оксидів кальцію та магнію, які утворюються в результаті термічної дисоціації карбонатів за рівняннями:

MgCO3  MgO + CO2 , СаСО3  СаO + CO2 .

При гасінні вапна водою за рівнянням СаО + Н2О  Са(ОН)2, rH0 = –65 кДж/моль,

вапно одночасно диспергується (подрібнюється). Після завершення реакції утворюється високодисперсне “вапняне тісто”, над яким знаходиться прозорий насичений (1,56г/л) розчин Са(ОН)2 (вапняна вода). Розведенням “вапняного тіста” одержують суспензію Са(ОН)2 в воді, яка під назвою “вапняне молоко” широко застосовується в хімічній промисловості як найдешевший луг.

Гідравлічними називають НВР, які після замішування з водою і початку твердіння в повітряно-сухих умовах можуть продовжувати твердіти, набувати міцності та зберігати її тривалий час в водному средовищі.

Випалюванням мергелистих вапняків, в яких масова частка глини та піску досягає 6–17%, одержують гідравлічне вапно, яке на 70–80% складається з кальцій та магній силікатів 2СаОSiO2, алюмінатів 2CaOAl2O3 та феритів 2CaOFe2O3, решта – активні оксиди CaO та MgO. Гідравлічне вапно, на відміну від повітряного, перед вживанням не гасять, а розмелюють в порошок. При замішуванні такого порошку з водою перелічені солі повільно розчиняються, гідролізуються і гідратуються з утворенням практично нерозчинних кислих солей – кальцій та магній гідросилікатів, гідроксоалюмінатів та гідроксоферитів. Кристалізуючись по мірі утворення, ці солі скріплюють частинки піску, щебеню та інших наповнювачів в суцільний каменеподібний матеріал, здатний зберігати і нарощувати міцність в воді.

Головною характеристикою вапна є вміст активних оксидів кальцію та магнію, який виражається значенням гідравлічного або основного модуля вапна mгідр:

(12.1)

Визначення гідравлічного модуля вапна прямим титруванням наважки вапна кислотою неможливе через те, що це – гетерогенна реакція, і для повного розчинення вільних MeO (де Ме – Ca або Mg) необхідне нагрівання наважки з надлишком хлоридної кислоти nE0(HCl). При цьому відбувається реакція:

надлишок

nE0(HCl) + nE(MeO) nE(MeCl2) + nE(H2O) + nE1(HCl) (12.2).

За законом еквівалентів nE(MeO) = nE(HCl) = nE0(HCl) – nE1(HCl) (12.3).

Для визначення nE1(HCl) продукти реакції після охолодження титрують розчином лугу відомої нормальності сн(NaOH) (зворотне титрування):

nE1(HCl) + nE1(NaOH) nE1(NaCl) + nE1(H2O).

За законом еквівалентів та з визначення еквівалентної концентрації (нормальності) випливає: nE1(HCl) = nE1(NaOH) = V(л)сн(NaOH), (12.4)

де V(л) – об"єм розчину лугу, затраченого на зворотне титрування.

Із nE0(HCl)=V0(к)сн(HCl) та 12.3 і 12.4 маємо: nE(MeO)=V0(к)сн(HCl)–V(л)сн(л), звідки можна розрахувати , мілімольеквівалентів/грам, ммекв/г.

ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА ЧАСТИНА

Наважку 0,7-0,8г добре розтертого вапна перенести в конічну колбу на 250мл, додати 10мл дистильованої води і з бюретки точно 25мл 1-нормальної хлоридної кислоти. Закрити колбу пробкою із зворотним холодильником (або скляною лійкою) і обережно нагрівати її до розчинення наважки (протягом 5-7хвилин). Після охолодження стінки колби та внутрішню поверхню зворотного холодильника (або скляну лійку) сполоснути дистильованою водою, додати кілька крапель розчину фенолфталеїну і титрувати надлишок кислоти титрованим 0,5н розчином NaOH, як це детально описано в лабораторній роботі № 5.

Результати та розрахунки

  • Наважка вапна m(вапна) = …г;

  • Об"єм кислоти, взятої для аналізу V0(к) = … мл;

  • Молярна концентрація еквівалентів (нормальність) HCl сн(HCl) = . мольекв/л;

  • Об"єм розчину лугу, затраченого на зворотне титрування V(л) = …мл;

  • Нормальність розчину лугу сн(NaOH) = …мольекв/л;

  • Кількість речовини еквівалентів активних оксидів в наважці :

nE(MeO) = V0(к)сн(HCl) – V(л)сн(NaOH) = …мольекв;

  • Вміст активних оксидів в вапні = … ммекв/г.

  • Вважаючи, що Ме = Са, розрахувати m(CaO) та mгідр вапна за рівнянням (12.1).

Таблиця 1

Позначення фізичних та хімічних величин і їх одиниць

з/п

Фізична величина

Одиниця

Назва

Позна-чення

Назва

Позначення

1

Густина речовини

(реч)

грам на кубічний сантиметр

г/см3

2

Густина відносна газу (1) за газом (2)

D1/2,D2(1)

безрозмірна величина

3

Дипольний момент (електричний)

кулон-метр

Клæм

4

Довжина, висота,

діаметр, радіус

l, h,

d, r

метр, сантиметр, міліметр, мікрометр, нанометр

м, см, мм,

мкм, нм

5

Довжина хвилі

сантиметр, пікометр (10–12м)

см, пм

6

Енергія

Е

джоуль

Дж

7

Енергія внутрішня

U

джоуль

Дж

8

Енергія Гельмгольца

F

джоуль на моль

Дж/моль

9

Енергія Гіббса

G

джоуль на моль

Дж/моль

10

Енергія йонізації

ЕІ

джоуль на моль

Дж/моль

11

Енергія спорідненості до електрона

Ее

джоуль на моль

Дж/моль

12

Ентальпія

Н

джоуль на моль

Дж/моль

13

Ентропія

S

джоуль на моль-кельвін

Дж·моль–1·К–1

14

Заряд електричний

q

кулон

Кл

15

Заряд електрона

е

1,6æ10–19Кл,

елементарна одиниця заряду,

елементарний заряд

е.о.з.,

е.з.

16

Заряд ефективний атома, йона

елементарна одиниця заряду

е.о.з., е.з.

17

Еквівалент речовини

Е(реч)

18

Кількість речовини

n(реч)

моль

моль

19

Кількість речовини еквівалентів

nЕ(реч)

моль еквівалентів

мольекв

20

Кількість руху

р

кілограм-метр за секунду

Кгæм/с

21

Кількість теплоти

Q

джоуль

Дж

22

Коефіцієнт поляризованості

сантиметр кубічний

см3

23

Константа швидкості реакції

k

секунда в мінус 1-ій степені

(1-й порядок);

літр на моль-секунду (2-й пор.)

с–1;

л·моль–1·с–1

24

Константа хімічної рівноваги

К

залежить від числа учасників

рівноваги

25

Константа гідролізу солі

Кг(солі)

залежить від числа учасників

26

Маса речовини

т(реч)

кілограм

кг

27

Масове число нукліда Х

А(Х)

безрозмірна величина

28

Маса відносна атомна елемента Х

Маса відносна молекулярна

Аr(Х)

Мr(реч)

атомна одиниця маси Þ

Þ

а.о.м.

29

Маса молярна речовини

М(реч)

грам на моль

г/моль

30

Маса молярна еквівалентів

речовини

МЕ(реч)

грам на моль еквівалентів

г/мольекв

31

Молярна концентрація

(молярність) речовини

с(реч)

моль на літр

моль/л, М

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]