Экспериментальная часть

Опыт 1. Анодные и катодные защитные покрытия.

Выполнение работы

В две пробирки налейте 2-3 капли дистиллированной воды, 2-3 капли 2 н раствора серной кислоты и 1-2 капли K₃[Fe(CN)₆] (реактива на ионы Fe²⁺). Опустите в одну пробирку оцинкованное железо, в другую – луженое (покрытое оловом). Наблюдайте появление синего окрашивания в одной из пробирок. За счет какой реакции появилось синее окрашивание? Запишите коррозию луженого и оцинкованного железа в кислой среде. В каком случае разрушается железо, если нарушено защитное покрытие? Какое металлическое покрытие является катодным, какое анодным?

Опыт 2. Протекторная защита.

Выполнение работы

В две пробирки на 1/3 объема налейте 0,1 М раствор серной кислоты и 2-3 капли раствора K₃[Fe(CN)₆]. Опустите в одну пробирку зачищенную железную проволоку (или гвоздь), а в другую – такую же проволоку с намотанной цинковой проволокой. В какой пробирке синее окрашивание более интенсивное и почему? Чем является цинковая проволока для железа? Опишите наблюдаемые явления с помощью химических реакций.

Опыт 3. Влияние ингибитора.

Выполнение работы

Опыт проводите в двух пробирках параллельно. В каждую пробирку налейте по 6 капель 2 н раствора серной кислоты и 1-2 капли K₃[Fe(CN)₆]. В одну пробирку добавьте 2-3 капли формалина. Затем в обе пробирки опустите по кусочку железа, зачищенного наждачной бумагой. В какой пробирке более интенсивное синее окрашивание и скорость коррозии железа наибольшая? Объясните наблюдаемые процессы. Составьте уравнения реакций. Какую роль выполняет формалин?

Опыт 4. Специфичность действия ингибитора.

Выполнение работы

В три пробирки налейте 1/4 ее объема 1 н HCl. Поместите в пробирки зачищенные кусочки металлов: в первую – цинк, во вторую – алюминий, в третью – железо. Если реакция идет медленно, пробирку нагрейте. Когда выделение водорода во всех пробирках станет интенсивным, насыпьте в каждую из них небольшое примерно равное количество уротропина (или 4-5 капель формалина). Что наблюдаете? Во всех ли случаях уротропин является эффективным ингибитором? Составьте уравнения реакций.

Контрольные вопросы

1. Как можно снизить скорость коррозии металла?

2. Какие известны методы защиты металлов от коррозии?

3. Что такое катодное и анодное покрытия? Приведите примеры.

4. Что такое легирование металлов?

5. Какие вы знаете защитные покрытия?

6. Дайте определение электрохимических методов защиты металлов от коррозии.

7. Как, изменяя коррозионную среду, можно снизить коррозию металла?

8. Какие вещества называются ингибиторами?

Лабораторная работа № 13

ПОЛИМЕРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Цель работы: изучение физико-химических свойств некоторых полимерных материалов и проведение физико-химических испытаний.

Полимеры – это высокомолекулярные соединения (ВМС), молекулы которых состоят из большого числа повторяющихся атомных группировок, соединенных ковалентными связями. Атомные группировки называются химическими звеньями цепной молекулы. Число звеньев в макромолекуле характеризует степень полимеризации n. Соединение может быть полимером, имеющим специфические свойства, только при достижении определенной степени полимеризации.

В основу классификации полимеров могут быть положены различные признаки: происхождение, состав и строение макромолекул, отношение к нагреванию и т. д.

По отношению к нагреванию полимеры подразделяются на термопластичные и термореактивные. Термопластичные полимеры под действием тепла размягчаются и принимают любую заданную форму, а при охлаждении затвердевают, сохраняя эту форму, при этом химических изменений не происходит. Способность к формованию у таких полимеров при последующих переработках не пропадает.

Термореактивные полимеры в результате нагрева или соответствующих химических воздействий на холоде превращаются в неплавкие и нерастворимые материалы, непригодные к дальнейшему формованию.

Полимеры являются основой большого числа химических материалов, известных под названием пластмасс. Пластмассы могут состоять только из полимеров (обычно из синтетических смол), либо из сочетания полимера с другими компонентами, играющими роль пластификаторов (смягчителей), красителей, стабилизаторов, наполнителей, ингибиторов и т. д.

Пластмассы различают по химической природе синтетических смол, составляющих их основу. Так, известны следующие группы.

Фенопласты – пластмассы на основе продуктов конденсации фенола с альдегидами. Примерами пластмасс этой группы могут служить текстолиты, волокниты, стеклотекстолиты.

Акрилопласты – продукты полимеризации акриловых кислот и эфиров. К этой группе относится полиметилметакрилат (орг. стекло) и его сополимеры.

Фторопласты – пластмассы на основе продуктов полимеризации фторозамещенных производных этилена: фторопласт, фторопласт 4Д и т.д.

Амидопласты – пластмассы на основе полиамидов – капрон, нейлон и т.д.

Эпоксипласты – пластмассы на основе эпоксидных смол. В судостроении, кроме того, пластические массы принято подразделять в зависимости от основного назначения и применения.