Реферат [Архив]

sexa_na_kompleksa

06-16-2008, 16:41

Заповядай:

ТЕХНИЧЕСКИ
УНИВЕРСИТЕТ
СОФИЯ Катедра “ХИМИЯ”
Факултет: КТТ
Фак. No: 10027031 Дилян Стефанов Чернев Специалност:
Упражнение: 4 Корозия на металите Асистент:

1. Теоретична обосновка:
Корозията на металите е процес на самопроизволното м разрушаване в следствие на физико-химично въздействие с околната среда. Това понятие обхваща всички хетерогенни реакции, които протичат на границата между метала и средата. Причината за корозията на метала е неговото взаимодействие със съдържащите се в атмосферата О2 и водни пари, CO2SO2, H2S и др. От голямо значение е специфичната повърхност на металите и тяхната чистота. Различаваме три основни вида корозия – химическа, електрохимическа и биохимична. Под химична корозия разбираме процеса на взаимодействие на металната повърхност с течни не електролити или сухи газове. Електрохимичната корозия е най-разпространената. Тя е характерна за електро-проводимите среди и повечето метални изделия се разрушават във влажна атмосфера или разтворени в електролити. Биохимичната корозия в чист вид се среща по-рядко.

2. Начин на работа:

Опит 1: Корозия, възникваща при контакт на два различни метала. Начина на работа е следния: В стъклената тръбичка огъната под ъгъл се налива H2SO4 (0,01 mol/l). В едното коляно на тръбата се поставя пластина от цинк и се наблюдават протичащите процеси. В другото коляно се поставя медна пластина, което в първия момент не се добира до Zn, след което се допират и се наблюдават реакциите преди и след допирането.

Опит 2: Корозия в резултат на различен достъп на кислород. Опита се извършва върху стоманена подложка добре почистена, обезмаслена с вода и подсушена с филтърна хартия. Върху повърхността на пластината се нанася капка от реактив съдържащ 3%-ен разтвор на NaCl, K3[Fe(CN)6] и фенолфталеин.

Опит 3: Корозия на Fe под действието на O2 с въздуха. Опита се извършава като в малка колба се поставят стоманени стружки, предварително обезмаслени. Те се промиват с 3%-ен разтвор на NaCl. Колбата се затваря плътно със запушалката, снабдена със стъклената тръбичка, която се оставя в чаша с оцветен разтвор. Оставя се няколко минути и се наблюдава поведението на разтвора.
Опит 4: Корозия на Fe в контакт с въглерод, поляризация и деполяризацията при корозия. В U-видна тръба се налива разтвор на NaCl (0,5 mol/l) и във всяко коляно се поставят няколко капки разтвор на K2[Fe(CN)6] и фенолфталеин. Двата електрода се почистват с шкурка, измиват се с течаща вода, потопяват се в разтвора и се свързват с волтметър. Отбелязва се стойността на ЕДН. След това се изключва волтметърът и двата електрода се свързват накъсо. След определено време се отчитат измененията в анодната и катодната зона.
Опит 5: Влиянието на защитените покрития върху корозията. Al пластинка се поставя в епруветка с разтвор на алкална основа. След това се промива с вода, изсушава се с филтърна хартия и се поставя за 60s в епруветка с живачни соли. Пластината отново се измива с вода и се наблюдава изменението на повърхността под въздействието на въздуха.

3. Опитни резултати:
Опит 1: Преди допирането на двата електрода, върху Zn пластинка не се отделя водород тъй като медният електрод има положотелен потенциал и не може да го измести от водата. Ако се допрат двете пластинки, се наблюдава отделяне на водород върху медта, което се дължи на образуването на галваничен елемент, а цинкът започва усилено да кородира.

Опит 2: При контакт на откритата метална повърхност с неравномерен слой електролит достъпът на кислород до нея е различен. Около края на капката, където кислородът може по-лесно да проникне се получават катодни участъци, а в центъра, където дебелината на разтвора е по-голяма и кислородът прониква по-трудно, се обособява аноден участък. Протичат следните реакции:
анод: Fe – 2e = Fe2+
Fе2+ + [Fe(CN)6]3- = Fe3+ + [Fe(CN)6]4-
4Fе3+ + 3[Fe(CN)6]4- = Fe4[Fe(CN)6]3
катод: O2 + 2H2O + 4e = 4OH-

Опит 3: В случая протича електрохимична корозия на желязото в неутрална среда. Тя се извършва, когато металът е покрит с влага или се намира в разтвор на електролит с незначителна концентрация на водородни йони. Протичат следните процеси:
анод: 2Fe – 4e = 2Fe2+
катод: O2 + 2H2O + 4e = 4OH-
в разтвора: Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3

Опит 4: В резултат на увеличаването на концентрацията на хидроксилните йони около катода разтворът почервенява, понеже фенолфталеинът в алкална среда е розово-червен, в кисела и неутрална – безцветен. Извършват се следните рекции:
анод: Fe – 2e = Fe2+
Fе2+ + [Fe(CN)6]3- = Fe3+ + [Fe(CN)6]4-
4Fе3+ + 3[Fe(CN)6]4- = Fe4[Fe(CN)6]3
катод: O2 + 2H2O + 4e = 4OH-

Опит 5: Живака образува с металите сплави наречени амалгами. Върху амалгирания алуминий с течен повърхностен слой от амалгама, оксидното покритие от Al2O3 не се задържа и се проявява собственната активност на алуминия, която се състои в бързото му свързване с кислорода от въздуха и изместването на водорода от водата. Реакциите се изразяват по следния начин:
4Al + 3O2 = 2Al2O3
2Al + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2