Главная страница Случайная лекция Мы поможем в написании ваших работ! Порталы: БиологияВойнаГеографияИнформатикаИскусствоИсторияКультураЛингвистикаМатематикаМедицинаОхрана трудаПолитикаПравоПсихологияРелигияТехникаФизикаФилософияЭкономика Мы поможем в написании ваших работ! |
Ингибиторы коррозии
С целью предохранения металлов от коррозии иногда вводят ингибиторы в окружающую металл среду, то есть производят обработку коррозионной среды (воды, питающей паровые котлы, воды в радиаторах двигателей и даже воздуха при хранении деталей на складе). Ингибиторы- это вещества, добавляемые в окружающую металл среду в небольших количествах (0,05% до нескольких %) с целью уменьшения коррозии. Часто применяют такие ингибиторы, которые вызывают изменение потенциала металла в растворе электролита, приближая его к потенциалу малоактивных металлов, которые почти не корродируют. Типы ингибиторов (по составу): органические и неорганические; по виду коррозионного процесса: атмосферные и в растворах. Атмосферные ингибиторы делятся на летучие и контактные. В качестве органических ингибиторов используются (амины, имины) производные пиридина и другие соединения, содержащие азот. Неподеленная пара электронов азота (2s↑↓2p ↑↑↑) в этих соединениях создает условия для донорно-акцепторного взаимодействия со свободными атомными орбиталями (АО) металлов и пассивирует их в результате адсорбции ингибиторов на активных участках металлов. Значительная часть аминов является летучими: уротропин (СН2)6 (гиксаметилен- титрамин), гиомочевина C3(NH2)2 и другие амины. За последнее время в качестве ингибиторов используются производные пиридина. Раствором летучего ингибитора пропитывается бумага, в которую упаковывают металлические детали. Ингибиторами атмосферной коррозии могут быть не только органические, но и неорганические соединения. Контактные ингибиторы (C5H5N) и др. также используются как ингибиторы атмосферной коррозии. Одним из эффективных контактных ингибиторов для стали, медных и оловянных сплавов является нитрит натрия NaNO2. В присутствии нитрита натрия электродный потенциал стали и оловянных сплавов увеличивается и приближается к малоактивным металлам. Увеличение электродных потенциалов железа, олова, меди происходит вследствие окисления их нитритом натрия, в результате чего на поверхности этих металлов образуются тонкие оксидные пленки. Растворы контактных ингибиторов (напр.10%-NaNO2) наносятся на поверхность металла. Для того, чтобы раствор их лучше удерживался на поверхности металла (не стекал), добавляют загустители (крахмал, глицерин). Например, раствор, содержащий 5% NaNO2 и 2% крахмала или глицерина, оказывается лучше 10% раствора NaNO2 .Часто используются смеси разных ингибиторов, например, УНИ - это смесь уротропина с нитритом натрия. По механизму действия ингибиторы подразделяются на анодные и катодные. Анодные ингибиторы – это, главным образом, окислители: K2CrO4, K2CrO7 , NaNO2 и другие. Они способствуют пассивации металлов, уменьшают площадь анодных участков поверхности сплава. Катодные ингибиторы уменьшают площадь катодных участков поверхности сплава. В качестве катодных ингибиторов коррозии металлов используются соли висмута или сульфита натрия Na2SO3 и др.
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ Задание 1 ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ КОРРОЗИЯ ПРИ КОНТАКТЕ ДВУХ РАЗЛИЧНЫХ МЕТАЛЛОВ
Приборы и реактивы: V-образная трубка, 0,1 и раствор серной кислоты H2SO4; металлы: цинк и медь. В стеклянную трубку, согнутую под углом, налить 0,1н раствор серной кислоты. В одно колено трубки ввести полоску цинка и наблюдать выделение водорода. В другое колено ввести медную проволоку, не доводя ее до соприкосновения с цинком. Наблюдается ли выделение водорода на меди? Затем следует погрузить медную пластину так, чтобы она контактировала с цинком. Объяснить выделение водорода на меди в этом случае. Составить уравнение реакции взаимодействия цинка с серной кислотой и схему работы образующейся гальванической пары. Как повлиял контакт с медью на скорость коррозии? Задание 2 ОБРАЗОВАНИЕ МИКРОГАЛЬВАНОПАР
Приборы и реактивы: раствор серной кислоты H2SO4, 2н; раствор сульфата меди CuSO4, 2н; металлический цинк. Поместить кусочек гранулированного цинка в пробирку с 2-3 мл 2н раствора сульфата меди. Через 4-5 минут слить раствор и осторожно промыть омедненный цинк несколько раз водой. В две пробирки налить по 3-4 мл раствора серной кислоты 2н. Опустить в одну из пробирок кусочек омедненного цинка, в другую - кусочек цинка. В какой из пробирок водород выделяется более энергично? Написать уравнения реакций и электронные уравнения. Написать схему образовавшегося гальванического элемента.
Задание 3 ЗАЩИТНЫЕ СВОЙСТВА МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ
Приборы и реактивы: раствор сульфата железа FeSO4, 0,1н, раствор гексацианоферрата калия КзFe(СN)б; раствор серной кислоты H2SO4,2н; металлическое железо, луженое железо, олово. 1. Качественная реакция на катион железа (ΙΙ) К 2-3 мл раствора сульфата железа (ΙΙΙ) добавить несколько капель гексацианоферрата (ΙΙΙ) калия- K3Fe(CN)6 (красная кровяная соль). Составить уравнение реакции образования турунбулевой сини. FeSO4 + КзFe(СN)6 → 2. В две пробирки налить 3-4 мл 2н раствора H2SO4 и добавить в каждую 2-3 капли гексацианоферрата (ΙΙΙ) калия. В одну из пробирок опустить полоску оцинкованного железа (или железную проволоку, находящуюся в контакте с цинком), а в другую - луженого железа (или железную проволоку, находящуюся в контакте с оловом). В какой из пробирок появляется синее окрашивание? Почему? 1.Составить схемы возникающих гальванических элементов. 2. Электронные уравнения анодных и катодных процессов. 3. Объяснить, в каком случае имеет место анодное, а в каком катодное покрытия, и какой вид катодной деполяризации происходит в этих процессах? Задание 4 ОКСИДИРОВАНИЕ СТАЛИ
Приборы и реактивы: стальные пластинки; раствор сульфата меди CuSO4, 0,1h. Очистить наждаком две стальные пластинки. Одну из них нагреть в пламени горелки до появления цветов побежалости, то есть, до появления оксидных пленок, которые, ввиду своей различной толщины, вызывают различную интерференцию света и поэтому окрашены в разные цвет. Нанести каплю раствора сульфата меди на оксидированный и неоксидиро-ванный образцы. По скорости появления темного пятна на образцах оценить защитные свойства нанесенной пленки.
Задание 5 ПРИМЕНЕНИЕ ИНГИБИТОРОВ
Приборы и реактивы: раствор соляной кислоты НС1, 2н; цинковая и железная пластинки; уротропин (кристаллический); желатин; раствор йодистого калия KJ, 01н. В две пробирки внести по 5-7 капель 2н раствора соляной кислоты и по кусочку цинка, по возможности равного размера. Когда выделение водорода станет достаточно интенсивным (если реакция идет слабо- подогреть пробирку),прибавить в одну из пробирок порошок уротропина. Как изменяется интенсивность выделения водорода? Сделать вывод.
Задание 6 СПЕЦИФИЧНОСТЬ ДЕЙСТВИЯ ИНГИБИТОРОВ
1. В три пробирки налить до трети объема 2н раствора соляной кислоты. В одну пробирку поместить цинковую пластинку, в другую - железную, в третью - алюминиевую. Если в какой-либо пробирке реакция идет медленно, нагреть пробирку. Когда выделение водорода во всех пробирках станет интенсивным, насыпать в каждую из них небольшое, примерно равное количество уротропина. Что наблюдается? Сделать вывод, во всех ли случаях уротропин является эффективным ингибитором? 2. В четыре пробирки налить до трети объема 2н раствора НС1 и внести в каждую гексацианоферрата (Ш) калия 2-3 капли. В первую пробирку добавить 2-3 капли желатина, во вторую- 2-3 капли 1% раствора йодистого калия, в третью - 2-3 капли 1% раствора уротропина, четвертую пробирку оставить как контрольную, не содержащую добавок. В каждую из пробирок поместить осторожно чистые гвозди. Объяснить происхождение явления. Сделать вывод. 3. Налить в пробирку 2н раствора НС1, добавить ингибитор, насыпать уротропин и поместить кусочек мела СаСОз. Изменила ли кислота присущие ей свойства от введения ингибитора?
ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ТРУДА
1. Опыты с неприятно Пахнущими и ядовитыми веществами проводить обязательно в вытяжном шкафу. 2.При распознавании выделяющегося газа по запаху следует направлять струю движениями руки от сосуда к себе. 3.Выполняя опыт, необходимо следить за тем, чтобы реактивы не попали на лицо, одежду и рядом стоящего товарища. 4. При нагревании жидкостей, особенно кислот и щелочей, держать 5. При разбавлении серной кислоты нельзя приливать воду к кислоте, 6. При работе с ядовитыми веществами (солями ртути, мышьяка, свинца и т.п.) по окончании работы необходимо тщательно вымыть руки. 7. Отработанные растворы кислот и щелочей рекомендуется сливать 8. Все склянки с реактивами необходимо закрывать соответствую-щими пробками. 9. Оставшиеся после работы реактивы не следует выливать или вы
ОФОРМЛЕНИЕ ЛАБОРАТОРНОГО ЖУРНАЛА Лабораторный журнал заполняется в ходе практических занятий по мере выполнения работы. На обложке журнала проставляется фамилия студента, его инициалы, номер группы и курса. Можно рекомендовать следующую схему записи: 1. Дата выполнения работы. 2. Название лабораторной работы и ее номер. 3. Название опыта и его цель. 4. Наблюдения, уравнения реакций, схема прибора, расчетные таблицы, графики. 5. Выводы. 6. Контрольные вопросы и задачи по теме, Лабораторный журнал периодически проверяется преподавателем.
КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ
1. Для защиты от коррозии сплавы алюминия, в частности, дюралюминий, покрывают тонким слоем чистого алюминия. На каком свойстве алюминия основан этот способ защиты от коррозии? 2.Цинковая и железная пластинки опущены в раствор медного купороса. Какие процессы протекают на пластинках: а) если пластинки не соприкасаются между собой; б) если наружные концы пластинок соединены проводником? 3.Что такое анодный, катодный процессы в явлениях электрохимической коррозии? Напишите уравнения соответствующих реакций в кислой и нейтральной средах. 4.Какие полимерные материалы используются в качестве защитных покрытий от коррозии? Какие дополнительные свойства они придают изделиям? 5.В чем заключается сущность протекторной зашиты и металлических конструкций от коррозии? 6.Приведите пример. Составьте электронные уравнения соответствующих процессов (среда нейтральная) в случае коррозии стального винта с цинковым протектором.
Время, отведенное на лабораторную работу
ЛИТЕРАТУРА Основная 1. Коровин Н.В. общая химия: учебник для техн. напр. и спец. вузов,- М.: Высш.шк., 1998.-559с.: ил. 2. Фролов М.М., Химия: учебник для вузов.- М.: Высш.шк., 1984.-702 с. 3.Глинка Н.Л., Химия: учебник для вузов.- М.: Химия, 1980.- 284с.
Дополнительная
4.Угай Я.П. Общая и неорганическая химия: учебник для вузов.- 3-е изд., испр.- М.: Высш.шк., 2002.-527с.: ил.
СОДЕРЖАНИЕ
1.Основные понятия............................................................................. 3 2.Методы защиты металлов от коррозии.............................................. 6 3.Порядок выполнения работы......................................................... 10 4.Требования безопасности труда.......................................................... 12 5.Оформление лабораторного журнала.................................................. 13 6.Контрольные задания..................................................................... 13 7. Время, отведенное на лабораторную работу.............................. 14 Литература........................................................................................ 14 Содержание........................................................................................ 15
Дата добавления: 2015-07-26; просмотров: 418; Нарушение авторских прав Мы поможем в написании ваших работ! |