Лабораторная работа № 15

Тема: Коррозия металлов.

Цель занятия: исследование влияния природы металла, среды и внешних условий на процессы коррозии металлов и ознакомление со способами их защиты от коррозии.

План занятия: 1. На основании знаний об условиях коррозии провести опрос: сущность коррозии как окислительно-восстановительного процесса и способы защиты металлов от коррозии.

2. По заданию преподавателя провести лабораторный эксперимент.

Материалы и оборудование: штатив с пробирками, канц. кнопки, уротропин, гранулы: меди, цинка, железа, олова, свинца, стали, растворы: сульфата меди (II), серной кислоты, хлорида натрия, уксусной кислоты, иодида калия, гесацианоферрата (III) калия.

Глоссарий

Коррозия — это самопроизвольное разрушение металлов в результате химического или физико-химического взаимодействия с окружающей средой

Лабораторный практикум

Опыт 1. Коррозия металлов.

а) Коррозия при контакте металлов. На кусочках меди и цинка закрепить тонкую железную проволоку так, чтобы между металлами был тесный контакт (можно использовать концелярские кнопки). Поместить эти металлы в две пробирки с разбавленной серной кислотой. Добавить в каждую пробирку по 2 капли раствора (реактив на ион). Что наблюдается? Объяснить процессы, происходящие в каждой пробирке?

б) Взаимодействие олова с кислотой в присутствии иона. В две пробирки налить по 2-3 мл разбавленной серной кислоты, в одну из пробирок добавить несколько капель раствора сульфата меди(II). В обе пробирки поместить по кусочку олова. В какой из пробирок водород выделяется более интенсивно и почему?

Опыт 2. Активирующее действие ионов хлора.

В две пробирки налейте (1/3 объема) раствора сульфата меди(II), подкисленный серной кислотой. В одну из пробирок добавьте хлорид натрия. Затем в обе пробирки поместите алюминиевую проволоку. Наблюдайте, в какой из пробирок интенсивнее выделяется газ. Запишите уравнения анодного, катодного и суммарного процессов, приведите схему коррозионного элемента. Объясните механизм влияния ионов хлора на скорость реакции.

Опыт 3. Протекторная защита металла.

а) Протекторная защита свинца. В две пробирки налейте (1/3 объема) 0,4 М раствора уксусной кислоты и добавьте в каждую несколько капель раствора иодида калия. В одну пробирку поместите полоску свинца, а в другую – такую же полоску свинца, но в контакте с цинком. Наблюдайте, в какой из пробирок быстрее появится желтое окрашивание. Объясните наблюдаемые явления. Напишите уравнения анодного и катодного процессов и приведите схемы коррозионных элементов.

б) Протекторная защита стали. В две пробирки налейте (1/3 объема) 0,1 М раствор серной кислоты и по 2-4 капли K₃[Fe(CN)₆]. В одну пробирку поместите стальную полоску, в другую – такую же полоску стали, но в контакте с цинком. Приведите схемы коррозионных элементов в обоих случаях.

Опыт 4. Влияние ингибитора на скорость коррозии.

В две пробирки налейте (1/3 объема) 0,1 М раствор серной кислоты и поместите в каждую пробирку полоску железа (или железные стружки). В одну пробирку добавьте уротропин или другой ингибитор. Приведите уравнения катодных и анодных процессов.

Вопросы и задания

1. Что называется коррозией металлов? Какие виды коррозии вы знаете? Как можно снизить скорость коррозии металлов?

2. В чем сущность электрохимической коррозии металлов? Почему химически чистый цинк очень медленно вытесняет водород из кислот, а технический – интенсивно?

3. Привести примеры и объяснить сущность анодной и катодной защиты металлов от коррозии. В чем заключается принцип протекторной защиты от коррозии?

Задачи и упражнения для СРС

Н.Л.Глинка Задачи и упражнения по общей химии. 650-665, 686-709 задачи и вопросы. Стр.182-195