3525

Коррозия металлов

Лабораторная работа

Физика

Коррозия металлов. Цели. 1.Познакомиться с процессом коррозии с водородной деполяризацией. 2. Познакомиться с процессом коррозии с кислородной деполяризацией. 3. Рассчитать термодинамическую вероятность процессов коррозии с водородной и с кислородно...

Русский

2012-11-02

48 KB

22 чел.

Коррозия металлов.

Цели.

1.Познакомиться с процессом коррозии с водородной деполяризацией.

2. Познакомиться с процессом коррозии с кислородной деполяризацией.

3. Рассчитать термодинамическую вероятность процессов коррозии с водородной и с кислородной деполяризацией.

I. Теоретическая часть.

Коррозия – необратимое самопроизвольное разрушение металлов и сплавов.

Электрохимическая коррозия происходит в том случае, если на поверхности металлического слоя находится электролит в виде растворов солей, кислот, щелочей.

Сущность электрохимической коррозии в том, что процесс окисления металла сопровождается полным удалением электронов его атома и передачей их деполяризатору. (На катоде деполяризатор восстанавливается H+→H2, O2→ O2-).

Коррозия с водородной деполяризацией – ионы водорода обладают высокой подвижностью, и поэтому данная коррозия протекает с большой скоростью.

При pH < 7:  2H+ + 2e- → H2.

При pH > 7, pH = 7: 2H2O + 2e- → H2 + 2OH-.

Коррозия с кислородной деполяризацией – протекает в водных растворах электролитов в длительном соприкосновении с воздухом. В этом случае деполяризатором является кислород.

При pH < 7:  O2 + 4H+ + 4e- → 2H2O.

При pH > 7, pH = 7: O2 +2H2O + 4e- → 4OH-.

II. Экспериментальная часть.

Опыт 1. Электрохимическая коррозия с водородной деполяризацией.

Ход работы:

В пробирку налить 5 мл разбавленного раствора H2SO4, опустить в раствор кусочек цинка Zn.

Наблюдения:

 

Уравнение реакции:

Zn + H2SO4 (разб) → ZnSO+H

Zn-2e=Zn  φ()=-0,763

2H

ph(HSO)=2

φ0 о-ль = -0,059pH=-0,118

E==-0,118-(-0,763)=0,645 B

∆G=-n*E*F=-2*0,645*96500=-124,5 кДж

 

Отрезок медной проволоки очистить наждачной бумагой и промыв водой, медленно опустить в раствор. Медь не взаимодействует с разбавленной H2SO4. (Почему?)

С разбавленной серной кислотой (H2SO4 р) реагируют металлы, электродный потенциал которых меньше 0 В (φ0< 0 В), а φ(Cu

Прикоснуться медной проволокой к кусочку цинка.

Наблюдения: Газ выделяется на медной проволоке

Механизм процесса:

φ0(Cu2+/Cu) = 0,339 В

φ0(Zn2+/Zn) = -0,763 В

Катодом является – Cu

Анодом является – Zn

Перенапряжение водорода на катоде: η Н2(Cu) = 0,5 B

pH = 0

Реакция на аноде (А):Zn

Реакция на катоде (К): H

φ0 (катод) = φ0 (окислитель) = -0,059 pHη Н2(Cu ) = -0,5 B 

E0 = φ0 (окислитель) - φ0 (восстановитель);

E0 = -0,5-(-0,763)= 0,263

G0 = - nE0F;

G0 = -2*0,263*96500= - 50,76 кДж.

Вывод: Познакомились с процессом коррозии с водородной деполяризацией. Рассчитали термодинамическую вероятность процесса коррозии с водородной деполяризацией.

Опыт 2. Электрохимическая коррозия с кислородной деполяризацией.

Ход работы:

В 2 стаканчика налить по 50 мл 2M раствора Na2SO4. Раствор в одном из стаканчиков прокипятить. Прилить в оба раствора по 1 мл раствора K3[Fe(CN)6] (красная кровяная соль). Две стальные пластинки очистить наждачной бумагой, ополоснуть водой, поместить в стаканчики с растворами. Добавить по 3-4 капли фенолфталеина.

Наблюдения:

не кипятили  кипятили

 Механизм процесса:

φ0(Fe2+/Fe) = -0,447 В

φ0(O2/OH-) = 1,23 – 0,059рН=1,23-0,59=0,64 В

Катодом и анодом является – Fe.

Перенапряжение кислорода на катоде: η O2(Fe) = 0,6 В.

pH = 7.

Реакция на аноде (А):

Реакция на катоде (К): O2 +2H2O + 4e- → 4OH-.

Уравнения реакций:

1) 3Fe2++2 K3[Fe(CN)6] Fe3[Fe(CN)6]2↓ + 6K+ ;   

 

 (турнбуллевая синь)

2) Наличие в растворе ионов OH- обуславливает pH> 7, следовательно, фенолфталеиновый в щелочной среде становится малиновым.

φ0 (катод) = φ0 (окислитель) = φ0(O2/OH-) η O2(Fe) =0,64-0,6=0,04 В

E0 = φ0 (окислитель) - φ0 (восстановитель);

E0 = 0,04-(-0,447)=0,451 В

G0 = - nE0F;

G0 = -4*0,451*96500= -174 кДж

Вывод: . Познакомились с процессом коррозии с кислородной деполяризацией. Рассчитали термодинамическую вероятность процесса коррозии с кислородной деполяризацией.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

19445. Возникновение юридических лиц 24.5 KB
  Возникновение юридических лиц. Традиционно существуют три способа образования юридических лиц: распорядительный разрешительный и явочнонормативный. Распорядительный порядок предполагает образование юридического лица в силу прямого распоряжения государственного
19446. Ликвидация юридических лиц 26 KB
  Ликвидация юридических лиц. Ликвидация юридического лица прекращение юридического лица без перехода прав и обязанностей в порядке правопреемства к другим лицам. Ликвидация может быть добровольной и принудительной. Добровольная ликвидация проводится по решению учр...
19447. ДЕНЬГИ И ЦЕННЫЕ БУМАГИ КАК ОБЪЕКТЫ ГРАЖДАНСКИХ ПРАВ. ВИДЫ ЦЕННЫХ БУМАГ 27.5 KB
  ДЕНЬГИ И ЦЕННЫЕ БУМАГИ КАК ОБЪЕКТЫ ГРАЖДАНСКИХ ПРАВ. ВИДЫ ЦЕННЫХ БУМАГ Деньги – всеобщий эквивалент заменяющий любой объект имущественных отношений. Деньги – особый объект гражданского права. Они могут быть предметом некоторых гражданскоправовых сделок: договоров за
19448. РЕЗУЛЬТАТЫ ТВОРЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ. ИНФОРМАЦИЯ. РАБОТЫ. УСЛУГИ 27.5 KB
  РЕЗУЛЬТАТЫ ТВОРЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ. ИНФОРМАЦИЯ. РАБОТЫ. УСЛУГИ Результаты творческой деятельности – один из видов объектов гражданскоправовых отношений. К ним относятся: произведения науки литературы искусства изобретения промышленные образцы и др.Результаты творч...
19449. Понятие сделки как юридического факта в гражданском праве 24 KB
  Понятие сделки как юридического факта в гражданском праве. Сделками признаются действия граждан и организаций направленные на возникновение изменение или прекращение гражданских прав и обязанностей. Признаки: 1. сделка есть юридический факт а именно действие 2. с...
19450. Виды сделок 24.5 KB
  Виды сделок. 1. Сделки могут быть односторонними и двух или многосторонними договоры. 2. По моменту к которому приурочивается их возникновение сделки могут быть реальными и консенсуальными. В тех случаях когда для совершения сделок достаточно волеизъявления они н
19451. Условия действительности сделок 25.5 KB
  Условия действительности сделок. Сделка считается действительной при соблюдении 4х условий. 1.Содержание сделки должно быть законным. Другими словами сделка должна соответствовать существующему правопорядку не противоречила бы закону и подзаконным актам. 2. Сделка д...
19452. Недействительность сделки 23 KB
  Недействительность сделки. Сделка недействительна в силу признания ее таковой судом оспоримая сделка либо независимо от такого признания ничтожная сделка но только при наличии законных на то оснований. При недействительности сделки каждая из сторон обязана воз
19453. ПРЕДСТАВИТЕЛЬСТВО: ПОНЯТИЕ И ВИДЫ. ДОВЕРЕННОСТЬ 27.5 KB
  ПРЕДСТАВИТЕЛЬСТВО: ПОНЯТИЕ И ВИДЫ. ДОВЕРЕННОСТЬ Представительство – совершение сделок представителем от имени представляемого лица и в его интересах в силу имеющихся полномочий основанных на доверенности указании закона либо акте уполномоченного на то государственн