5. Опрацювання результатів

У результаті проведеної роботи одержують навики до практичного визначення густини та в'язкості рідин - нафтопродуктів та коксування вугілля.

Ознайомлюються з роботою пікнометра та віскозиметра, виконують відповідні заміри та розрахунки, а саме:

• зважують пустий пікнометр, г;

• зважують пікнометр з водою, г;

• зважують пікнометр з рідиною, г;

• затягують у віскозиметр рідину;

• за секундоміром визначають час витоку рідини з віскозиметра, с.

Дослід повторюють тричі.

6. Вимоги до звіту

1. Звіт повинен мати короткі, але вичерпні теоретичні відомості, опис лабораторного обладнання та хід роботи.

2. Необхідно зробити всі виміри, вказані в методичних вказівках, і виконати необхідні розрахунки.

3. Робота має закінчуватися висновком про виконану роботу.

7. Техніка безпеки

1. Роботи виконувати при ввімкненій витяжній вентиляції.

2. Залишки рідин зливати в спеціальні склянки для зливу, а не в каналізацію.

3. Не куштувати на смак досліджувану рідину.

4. В роботі використовується легкозаймиста речовина, тому треба слідкувати, щоб поруч не було відкритого вогню.

5. Теплу воду для термостата брати в лаборанта, а не нагрівати поруч з легкозаймистими речовинами.

6. Здати лаборанту робоче місце після роботи.

8. Контрольні питання

1. Які величини характеризують властивість і якість нафтопродуктів?

2. Визначення густини. Одиниці її вимірювання.

3. Визначення в'язкості. Одиниці її вимірювання..

4. Прилади для вимірювання густини і в'язкості.

9. Література

1. Мухленов И.П. Практикум по общей химической технологии. - М.: Вьісшая школа, 1979. - 421 с.

2. Мухленов И.П. Общая химическая технология. - М.: Вьісшая школа, 1984. - 256 с.

3. Кутепов О.М., Бондарева Т.И., Беренгартен М.Г. Общая химическая технология. Учебник для вузов. - 2-е изд. испр. и доп. - М.: Вьісшая школа, 1990. - 520 с.

4. Загальна хімічна технологія: Підручник / В.Т. Яворський, Т.В. Перекупко, З.О. Знак, Л.В. Савчук. – Львів: Видавництво Національного університету „Львівська політехніка”, 2005. – 552 с.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №7

Дослідження корозії металів

Мета роботи: знаходження швидкості корозії металів за водневою деполяризацією.

1. Теоретичні основи

Корозією металів називають самовільне руйнування металічних матеріалів внаслідок хімічної або електрохімічної взаємодії їх з навколишнім середовищем. Під металами тут і далі розуміють прості метали та їх сплави, а також металеві вироби і конструкції. Середовищем, в якому відбувається корозія металів, звичайно бувають різні рідини і гази.

Корозійний процес протікає на границі двох фаз "метал - навколишнє середовище", в тому числі це - гетерогенний процес взаємодії рідкого або газоподібного середовища (або їх окислювальних компонентів) з металом.

Корозія металів має місце, в більшій чи меншій мірі, всюди, де йде обробка металів або експлуатуються металеві вироби і конструкції.

Першопричиною корозії металів є термодинамічна їх нестійкість у різних середовищах при даних зовнішніх умовах.

За умовами протікання корозії, які досить різноманітні, розрізняють декілька їх видів.

Рідинна корозія - це корозія металів у рідкому середовищі: в неелектроліті (бром, розплавлена сірка, органічний розчинник, рідке паливо) і в електроліті (кислотна, лужна, сольова, морська, річкова і корозія в розплавлених солях і лугах.).

В залежності від умов взаємодії середовища з металом розрізняють рідинну корозію металу при повному, неповному і змінному зануренні; корозію по ватерлінії (біля межі між зануреною і незануреною частиною в корозійне середовище металу); корозію в неперемішуваному (спокійному) і перемішуваному (рухливому) корозійному середовищі.

За характером корозійного руйнування розрізняють такі види корозії: суцільну або загальну та місцеву корозії, що охоплюють всю поверхню металу., яка знаходиться під дією даного корозійного середовища.

Суцільні плівки продуктів корозії, що утворюються на поверхні металів, не припиняють їх взаємодії з окислювачем тому, що метал або окислювач, або і метал і окислювач можуть розчинятися в плівці одночасно з їх іонізацією і переміщенням тих іонів, що при цьому утворюються, і електронів в кристалічній решітці продукту реакції

Ме = Меⁿ⁺ + ne; (7.1)

О +2е = О^2-. (7.2)

Швидкість корозійного процесу може бути виражена в загальному вигляді за допомогою рівняння:

, (7.3)

де - швидкість корозії;

F – рухаюча сила процесу;

Т – гальмування процесу.

Швидкість корозії - це корозія на одиницю часу, тобто кількість і водню, виділеного з 1 см² поверхні за хвилину.

Хімічний та електрохімічний механізм розчинення металів в електролітах, самовільний перехід металів в окислений (іонний) стан при взаємодії з іншими речовинами може протікати за двома різними механізмами: 1 - хімічний, 2 - електрохімічний.

Хімічний механізм у вигляді хімічної реакції, що відбувається на одній і тій же ділянці поверхні, в одну стадію, і не залежить від потенціалу металу, без участі вільних електронів, коли метал, віддаючи окислювачу валентні електрони, вступає з ним в хімічну сполуку або утворює іони, може мати місце в електролітах: розчинення заліза, хрому та їх сплавів в 0,1 н Н₂SO₄

Ме + nН₂О = Меⁿ⁺ + nОН^- + n/2H₂ (7.4)

розчинення алюмінію в 5% СН₃ СООН

4А1 + 3О₂ + 12Н⁺ = 4Аl³⁺ + 6Н₂О (7.5)

тощо.

Електрохімічний механізм у вигляді електрохімічної реакції, що протікає з участю вільних електронів, при якій іонізація атомів металу і відновлення окислювального компонента кородуючого середовища відбуваються не в одному акті і їх швидкості залежать від величини електродного потенціалу металу, має місце в більшості випадків корозії металів, в електролітах і є, таким чином, переважаючим.

Самовільне протікання електрохімічного процесу можливе, якщо:

(V_a)_об. = (V_ме)_об. (V_k)_об., (7.6)

де (V_ме)_об. – оборотний потенціал металу.

Для електрохімічного розчинення металу необхідна наявність в електроліті окислювача-деполяризатора, зворотний окислювально–відновлювальний потенціал якого позитивніший за зворотний потенціал металу – в даних умовах.

Згідно з рівнянням (7.4), протікання процесу корозії металу з водневою поляризацією можливе, якщо:

(V_ме)_об. = (Vн₂)_об., (7.7)

де (Vн₂)_об. = RT/F^.2,303 lg(a_Н⁺/Pн₂ ^1/2) - оборотний потенціал водневого електрода.

Ме(_т) + nН₂О(_р) = Ме(ОН)_n (_т) + n/2Н₂ (_г) (7.8)

Кінетику корозії металів з водневою або кисневою деполяризацією можна досліджувати безперервно, за допомогою об'ємних показників, використовуючи для цього об'ємні методи. Для знаходження швидкості корозії металів за водневою деполяризацією та за об'ємом виділеного водню використовується прилад, в якому заповнення бюреток на початку досліду і при їх періодичному перезарядженні в процесі дослідження відбувається в результаті затягування кородуючого розчину за допомогою воднострумінного насоса (перистальтичного насоса, груші).

З водневою деполяризацією кородують метали, що стикаються з розчинами кислот. Наприклад, сталеві залізничні цистерни, в яких перевозять кислоти, металеві баки і різні апарати на хімічних заводах.