Вопросы для самоподготовки

Коррозия металлов. Методы защиты металлов

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА

от коррозии»

(для машиностроительных специальностей)

1. Понятие коррозии металлов и сплавов.

2. Термодинамические условия протекания коррозии.

3. Основные стадии коррозионного процесса.

4. Виды коррозии: химическая и электрохимическая. Сущность процессов, протекающих при химической (газовой) коррозии. Примеры данного вида коррозии.

5. Особенность электрохимической коррозии и причины, её вызывающие.

6. Коррозионный элемент. Анодный и катодный процессы.

7. Роль внешней среды в протекании электрохимической коррозии. Кислородная и водородная деполяризация.

8. Структурная неоднородность металла, а также деформация изделия как одни из причин электрохимической коррозии.

9. Методы защиты металлов от коррозии. Легирование и нанесение защитных покрытий.

10. Электрохимические способы защиты металлических изделий от коррозии. Протекторный и катодный способы предотвращения разрушения металлов.

11. Изменение состава коррозионной среды как один из способов защиты от коррозии. Ингибиторы коррозии, механизм их действия.

Опыт 1. Электрохимическая неоднородность поверхности стали

Для проведения опыта зачистите стальную пластинку наждачной бумагой, промойте проточной водой и высушите фильтровальной бумагой. Затем положите на пластинку бумажный фильтр, смоченный ферроксилиндикатором. Фероксилиндикатор представляет собой водный раствор хлорида натрия, содержащий гексацианоферрат (III) калия – K₃[Fe(CN)₆] и фенолфталеин. Гексацианоферрат (III) калия является качественным реактивом на ионы Fe²⁺, качественным признаком наличия этих ионов является нерастворимого гексацианоферрат (III) калия-железа (II) тёмно-синего цвета, называемого турнбелевая синь.

Fe²⁺ + K⁺ + [Fe(CN)₆]^3- → KFe[Fe(CN)₆]

Через 2-3 минуты опишите изменение цвета фильтровальной бумаги, форму и распределение пятен. Опишите наблюдения, запишите уравнения электродных реакций и схему коррозионного процесса.

Опыт 2. Анодные и катодные защитные покрытия

В две пробирки налейте на ½ объёма воды и добавьте 1-2 мл раствора серной кислоты и 2-4 капли раствора K₃[Fe(CN)₆]. В одну пробирку поместите полоску оцинкованного, а в другую – лужёного железа. Отметьте изменение цвета раствора через 5 минут.

Объясните ваши наблюдения, запишите уравнения анодных и катодных процессов, приведите схемы работы коррозионных элементов и суммарные уравнения процессов коррозии. Укажите, какое из изученных покрытий было анодным, какое – катодным.

Вылейте растворы из пробирок; полоски железа хорошо промойте водой и проделайте опыт с раствором щёлочи. Наблюдения запишите и объясните так же, как в случае с кислым раствором.

Опыт 3. Протекторная защита металла

Протекторная защита свинца

В две пробирки налейте на ½ объёма 0,4 М раствора уксусной кислоты СН₃СООН и добавьте в каждую несколько капель раствора иодида калия. В одну пробирку поместите полоску свинца, в другую – такую же полоску свинца, но в контакте с цинком. Наблюдайте, в какой из пробирок быстрее появится жёлтое окрашивание.

Объясните наблюдаемые явления. Запишите уравнения анодных и катодных процессов, приведите схемы работы коррозионных элементов и суммарные уравнения процессов коррозии.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА

Жесткость воды и методы ее умягчения

(для специальностей ТВ, ВВ, ГС)

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПОДГОТОВКИ

1. Жёсткость воды и причины её образования. Единицы измерения жёсткости.

2. Виды жёсткости: временная, постоянная, общая, карбонатная и некарбонатная. Какими ионами они обусловлены?

3. Влияние жёсткости на рН воды.

4. Негативные последствия использования жёсткой воды в промышленности.

5. Основные методы умягчения промышленных вод. Чем руководствуются при их выборе?

6. Термический метод умягчения воды. Его достоинства и недостатки.

7. Реагентные методы, используемые для умягчения воды. Какие химические процессы происходят при умягчении воды методом: а) известкования; б) фосфатирования; в) содовым; г) добавлением гидроксида натрия?

8. Умягчение воды ионнообменным методом.

ОПЫТ1. Определение общей жесткости воды комплексонометрическим методом.

Отберите мерным цилиндром 100мл водопроводной воды и перенесите ее в коническую колбу; добавьте к исследуемой воде 5-7мл аммиачного буферного раствора и несколько кристалликов (на кончике шпателя) эриохром черного Т.

Приготовленную пробу медленно при постоянном перемешивании оттитруйте раствором комплексона III до перехода розовой окраски в голубую. Результат титрования запишите.

Повторите титрование еще раз. Если результаты двух титрований совпадут (∆V≤0,1мл), рассчитайте общую жесткость воды. В противном случае оттитруйте еще одну пробу воды. Найдите средний объем раствора комплексона III, израсходованный на титрование воды.

Общую жесткость воды рассчитывают по закону эквивалентов (мэкв/л):

Ж = V₂•N₂•1000/ V₁,

где V₁ – объем анализируемой воды, мл;

V₂- объем раствора комплексона III, мл;

N₂- молярная концентрация эквивалента раствора комплексона III, моль-экв/л;

1000 – коэффициент перевода моль-экв/л в мэкв/л.

ОПЫТ 2. У мягчение воды методом катионирования

Через фильтр (колонку, заполненную катионитом) пропустите 300-400мл водопроводной воды. Скорость фильтрования регулируется зажимом и не должна превышать 15 капель в минуту. Умягченную воду соберите в стакан, ополоснутый первыми порциями фильтрата.

Коническую колбу и мерный цилиндр ополосните умягченной водой. Определите общую жесткость умягченной воды (см. опыт 1).

Сделайте вывод, на сколько понизилась жёсткость воды после ее умягчения.

Лабораторная работа

Дата добавления: 2014-11-06