Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники

Кафедра химии

Отчет по лабораторной работе № 4 «Электрохимическая коррозия и методы защиты от коррозии»

Выполнил: Проверила:

студент 1-го курса ФТК Соловей Н.П.

группы 060801

Дятлович Д.В.

Минск 2010

Экспериментальная часть

Цель работы: на конкретных примерах ознакомиться с основными видами электрохимической коррозии и методами защиты металлов от коррозии.

1. Коррозия, возникающая при контакте двух металлов, различных по природе.

1.1. Ход и данные опыта.

В стеклянную трубку, согнутую под углом, поместили гранулу цинка и добавили 3–4 мл 0,01 н раствора H₂SO₄. На цинковой грануле начал выделяться водород.

Zn + H₂SO₄ = ZnSO₄ + H₂

Затем поместили полоску меди в раствор таким образом, чтобы она не касалась гранулы цинка. В данном случае никаких признаков реакции не наблюдаем, т.к. медь неактивный металл и с серной кислотой не реагирует. При контакте цинковой гранулы и медной полоски наблюдаем интенсивное выделение газа на меди.

1.2. Расчет, наблюдение и анализ данных.

При контакте меди и цинка в растворе кислоты возникает короткозамкнутый микрогальванический элемент по типу Вольта, где анодом является цинк (ф⁰_Zn|Zn2+ < ф⁰_Cu|Cu2+), а катодом – медь. На аноде идет окисление (разрушение) цинка, а на катоде – восстановление водорода.

Электрохимическая схема короткозамкнутого микрогальванического элемента

(-) Zn | H₂SO₄ , H₂O | Cu (+)

A: Zn – 2e = Zn²⁺

K: 2H⁺ + 2e = H₂

Цинк корродирует с водородной деполяризацией. Коррозия меди в данных условиях не возможна, т.к. медь является катодом, а на катоде восстанавливаются окислители из окружающей среды.

_{1.3 Вывод: коррозия металла возникает вследствие контакта двух металлов в растворе электролита, из-за чего возникает короткозамкнутый микрогальванический элемент, на аноде которого идет разрушение металла.}

2. Коррозия, возникающая при образовании микрогальванопар.

2.1. Ход и данные опыта.

Поместили в пробирку гранулу цинка, налили 3 мл разбавленного раствора H₂SO₄ и добавил несколько капель раствора сульфата меди CuSO₄. Поверхность цинка начала темнеть, а раствор сульфата меди CuSO₄ обесцвечиваться.

2.2. Расчет, наблюдение и анализ данных.

В ходе реакции на поверхности цинка начала выделяться медь, чем и объясняется обесцвечивание раствора сульфата меди CuSO₄ . В местах контакта выделившийся меди и гранулы цинка возникло множество микрогальванических элементов, где анодом является цинк (ф⁰_Zn|Zn2+ < ф⁰_Cu|Cu2+), а катодом – медь.

(1) Zn + H₂SO₄ = ZnSO₄ + H₂

Zn + 2H⁺ = Zn²⁺ + H₂

в-ль (-0,76 В) о-ль (0 В)

Е₁ = ф⁰_о-ля – ф⁰_в-ля = 0 + 0,76 = 0,76 В

(2) Zn + CuSO₄ = ZnSO₄ + Cu

Zn + Cu²⁺ = Zn²⁺ + Cu

в-ль (-0,76 В) о-ль (+0,34 В)

Е₂ = ф⁰_о-ля – ф⁰_в-ля = 0,34 + 0,76 = 1,1 В

Т.к. Е₂ > Е₁ , то реакция (2) предпочтительнее.

Электрохимическая схема микрогальванического элемента

(-) Zn | CuSO₄ , H₂SO₄ , H₂O | Cu (+)

A: Zn – 2e = Zn²⁺

K: 2H⁺ + 2e = H₂

Zn + 2H⁺ = Zn²⁺ + H₂

Цинк корродирует с водородной деполяризацией.