Практическая часть Электрохимическая коррозия
Опыт №1. Коррозия металлов при высоких температурах.
Цель работы: ознакомиться с коррозией металлов при высоких температурах.
Ход работы: С помощью наждачной бумаги хорошо очистить поверхность стальной пластинки. Взять тигельными щипцами стальную пластинку за один конец и нагрейте её с другого конца в бесцветном пламени горелки. При нагревании пластинку держать неподвижно относительно пламени горелки. Аналогичный опыт проделать с медной пластинкой.
Наблюдения: Сначала наблюдаем появление цветов побежалости. При более длительном нагревании поверхность пластинки принимает серый цвет окалины.
При проведении данного опыта с медной пластинкой наблюдаем, как цвета побежалости принимают чёрный цвет вследствие образования толстых слоёв непрозрачных оксидов меди.
Вывод: При высоких температурах процесс коррозии усиливается. Железная окалина имеет серый цвет, медная – чёрный.
Опыт №З. Коррозия при контакте двух различных металлов.
Цель работы: ознакомиться с коррозией при контакте двух различных металлов.
Ход работы:
В
трубку, согнутую под углом, налит
разбавленный раствор серной кислоты.
В одно колено трубки вставляется полоса цинка. В другое колено вставляем медную проволоку, не соприкасая её с цинком.
Наблюдения:Выделение водорода на меди не наблюдается. Приводим металлы в соприкосновение. Наблюдаем выделение водорода на меди при контакте металлов. Наблюдаем выделение водорода.
(Zn)A:Zn– 2eZn
(Cu)K: 2H+ 2eH2
Вывод:При контакте металлов выделяется водород.
Опыт №4. Образование микро коррозийных элементов.
Цель работы: ознакомиться с образованием микро коррозионных элементов.
Ход работы: К кусочку гранулированного цинка прилили несколько миллилитров разбавленной серной кислоты, прилили в пробирку несколько капель раствора сульфата меди
Наблюдения: Сначала началось медленное выделение водорода. После того, как прилили в пробирку несколько капель раствора сульфата меди, увеличилась скорость выделения водорода. Медный купорос (СuSO4) изменяет цвет с глубоко синего на голубой. Zn из белого покрывается плёнкой (Cu).
(Zn) А: Zn – 2e Zn
(Cu) K: 2H +2e H2
Вывод: При взаимодействии цинка с серной кислотой и сульфатом меди, цинк покрывается плёнкой из меди.
Опыт №5. Ионы Cl как активные стимуляторы коррозии. Цель работы: ознакомиться с влиянием ионов Cl на процесс коррозии.
Ход работы: В две пробирки поместить небольшое количество алюминиевых стружек и прилить к ним раствор сульфата меди, слегка подкисленный серной кислотой. В одну пробирку добавить несколько капель раствора NaCl.
Наблюдения: В первый момент ничего не наблюдается. После добавления NaCl начинается реакция. Наблюдается выделение пузырьков. Выделяется медь. В пробирке с NaCl процесс ускорился при выделении меди.
(Al) A: Al - 3e Al
(Cu) K: 2H + 2e H2
Вывод: Ионы Cl являются активными стимуляторами коррозии. При добавлении NaCl процесс коррозии усиливается, реакция идёт быстрее. Опыт №6. Коррозия железа в различных электролитах
Цель работы: ознакомиться с коррозией железа в различных электролитах.
Ход работы: Наливаем в пять пробирок до 1/4 объема:
дистиллированной воды
10% раствора хлорида натрия
10% раствора хлорида магния
10% раствора едкого натра
хлорной воды
В каждую пробирку погружаем одновременно по железному гвоздю или по куску железной проволоки приблизительно одинаковой длины. Добавляем растворы красной или желтой кровяной соли.
Наблюдения:Растворы во всех пробирках сначала прозрачные, бесцветные.
Раствор остаётся прозрачным, бесцветным. Практически ничего не наблюдается, т.к. коррозия незначительная.
Окрашивание раствора. Интенсивная коррозия.
Окрашивание раствора. Интенсивность коррозии повышается.
Коррозии нет, т.к. NaOHявляется ингибитором коррозии.
Наиболее сильное окрашивание раствора. Наибольшая интенсивность коррозии, т.к. Cl-окислитель.
Вывод:NaOHявляется ингибитором коррозии;Clявляется окислителем.
Опыт №7. Роль кислорода воздуха в процессе атмосферной коррозии железа.
Цель работы: ознакомиться с ролью кислорода воздуха в процессе коррозии железа.
Ход работы: Собрали прибор по рис. 3. В колбу, смоченную раствором поваренной соли, поместили железные стружки, предварительно промытые и обезжиренные. Закрыли колбу пробкой с газоотводной трубкой. Конец трубки поместили в стакан с подкрашенной водой.
Наблюдения: По истечении некоторого времени подкрашенная вода в стакане начинает подниматься. Процесс протекает медленно.
Fe + O2 +H2O Fe + OH
Вывод: Кислород воздуха влияет на атмосферную коррозию железа, т.к. подкрашенная вода поднимается.
Опыт №8. Коррозия стали в результате неравномерной аэрации.
Цель работы: ознакомиться с коррозией стали в результате неравномерной аэрации.
Ход работы: На поверхность стальной пластинки наносим каплю ферроксил-индикатора, имеющего в 1л:
а) хлорида натрия 15 г;
б) агар-агара 2 г;
в) красной кровяной соли 10 г;
г) спиртового раствора фенолфталеина 1 мл.
Наблюдения: При нанесении капли ферроксил-индикатора на поверхность стальной пластинки она имеет синий цвет. По истечении некоторого времени цвет капли изменяется на розовый. Особо интенсивное окрашивание наблюдается по краю капли.
Fe + O2 +H2O Fe + OH
A: Fe – 2e Fe
K: 2H + 2e H
Вывод: Цвет капли ферроксил-индикатора изменяется на розовый, происходит коррозия стали в результате неравномерной аэрации.
Общий вывод: При высоких температурах процесс коррозии усиливается. Железная окалина имеет серый цвет, медная – чёрный. При контакте металлов выделяется водород. При взаимодействии цинка с серной кислотой и сульфатом меди, цинк покрывается плёнкой из меди. Ионы Cl являются активными стимуляторами коррозии. При добавлении NaCl процесс коррозии усиливается, реакция идёт быстрее. NaOH является ингибитором коррозии; Cl является окислителем. Кислород воздуха влияет на атмосферную коррозию железа, т.к. подкрашенная вода поднимается. Цвет капли ферроксил-индикатора изменяется на розовый, происходит коррозия стали в результате неравномерной аэрации.