Коррозия и защита металлов
Цель работы: изучение основных закономерностей электрохимической коррозии металлов и некоторых способов защиты от коррозии.
Опыт 1. Влияние образования гальванических элементов на коррозию металлов
1. В пробирку с 3-5 мл разбавленной серной кислоты поместите кусочек цинка. Отметьте интенсивность выделения водорода.
2. Прикоснитесь к цинку, находящемуся в пробирке с раствором H2SO4, медной палочкой. Отметьте изменение интенсивности выделения водорода при контакте цинка с медью. Укажите и объясните направление перехода электронов при контакте Zn / Cu. На каком металле происходит выделение водорода? Приведите схему работы образующегося гальванического элемента.
На основании проделанного опыта сделайте вывод о том, какой из металлов в паре подвергается коррозии и какое влияние на его коррозию оказывает контакт с другим, менее активным, металлом.
3. В две пробирки налейте примерно по 5 мл разбавленной серной кислоты и в одну из них добавьте 1-2 капли раствора CuSO4. В обе пробирки поместите по грануле цинка. Наблюдайте, как изменяется цвет поверхности куска цинка при помещении Zn в сложный электролит (H2SO4 + CuSO4) и в каком случае наблюдается наиболее интенсивное выделение водорода.
Сравнив окислительную активность ионов Cu2+ и Н+ в отношении цинка, объясните механизм образования микрогальванических элементов (напишите уравнение окислительно-восстановительной реакции, в результате которой они образуются).
|
|
|
Рассмотрите процессы в образовавшихся микрогальванических элементах (контакты Zn / Cu в растворе H2SO4): уравнения электродных реакций, направление движения электронов.
Результаты опыта оформите в виде таблицы и выводов.
| Часть опыта | |||
| Металлы | Zn | Zn / Cu | Zn |
| Электролиты в растворе | H2SO4 | H2SO4 | H2SO4 + CuSO4 |
| Наблюдаемые явления | |||
| Ионно-электронные схемы процессов и место их протекания | а) реакция образования МГЭ в ОВ-реакции: ……………… б) процессы после образования МГЭ: |
Опыт 2. Коррозия железа в результате различного доступа кислорода
1. Окисление железа приводит в первую очередь к образованию ионов Fe2+ в водной среде. Как обнаружить их появление? Чувствительным реактивом на эти ионы является комплексная соль K3[Fe(CN)6]. Убедитесь в том, что добавление реагента K3[Fe(CN)6] позволяет обнаружить ионы Fe2+ по образованию характерной комплексной соли синего цвета. Для этого в пробирку налейте несколько капель водного раствора сульфата железа FeSO4 и добавьте 1-2 капли водного раствора К3[Fe(CN)6].Напишите уравнение реакции.
2. На обезжиренную сухую железную пластинку поместите каплю специального реактива, состоящего из 3%- ного водного раствора NaCl с добавкой комплексной соли K3[Fe(CN)6] и раствора фенолфталеина. Ионы соли NaCl обеспечивают ионную проводимость среды, в которой протекает коррозия железа; K3[Fe(CN)6] – реактив на ионы Fe2+, фенолфталеин – индикатор, окрашивающий раствор в малиновый цвет в щелочной среде.
|
|
|
3. Изучите изменение окраски в центре капли и по ее окружности. Коррозия железа вызвана неоднородностью коррозионной среды, обусловленной в данном случае неравномерной аэрацией капли (неодинаковым доступом воздуха к поверхности металла на границе капли, где она тоньше, и в центре капли). Поэтому в образующемся концентрационном коррозионном микрогальваническом элементе часть смоченной поверхности металла на периферии капли становится катодным участком, на который «стекают» электроны с участка поверхности железа в центре капли, а центральная часть смоченной поверхности металла становится анодным участком, дефицит электронов на котором восполняется окислением металла (выходом ионов Fe2+ c поверхности металла в раствор).
4. Приведите реакции, отражающие схему работы образующегося коррозионного микрогальванического элемента. Как эта схема согласуется с тем, что вы наблюдаете: появление синего окрашивания в центре капли и кольца малинового цвета – по периметру капли?
|
|
|
5. Спустя некоторое время, ионы, образующиеся на анодном и катодном участках смоченной поверхности железа, взаимодействуют между собой. Что при этом образуется и что наблюдается? Напишите уравнения реакций, приводящих к появлению ржавчины на поверхности железной пластинки.
Дата добавления: 2015-12-21; просмотров: 23; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!