«Жалпы химия» пәні бойынша зертханалық ЖҰмыстарғА Әдістемелік нұСҚаулар
жүктеу/скачать 497,69 Kb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- 15 зертханалық жұмыс. Тақырып «Металдардың коррозиясы» Жұмыстың мақсаты.
- Теориялық кіріспе.
| Бақылау сұрактары
1. Қандай заттар тотықтырғыш, ал қандай заттар тотықсыздандырғыш деп аталады? 2. Неге барлық металдар тотықсыздандырғыш қасиеттін, ал бейметалдар тотықтырғыш пен тотықсыздандырғыш қасиеттерін көрсетеді? 3. Азотпен хлордың келесі қосылыстардағы тотығу дәрежесін көрсетіндер: HNO3, NO, NO2, NH4Cl, HCl, HClO, HClO4. 4. Қандай жағдайда электрондар беріледі, ал қандай жағдайда-қабылданады? S S2– ; Fe0 Fe+2; Fe+3 Fe+2; Sn+2 Sn+4; I - I 0 5. Неге S2–ионы тотықтырғыш қасиетін, S0 атомы тотықтырғыш және тотықсыздандырғыш¸ ал S+6-тек қана тотықтырғыш қасиетін белдіреді ? 6. FeS +HNO3 Fe(NO3)2 + S + NO +H2O реакциясында азот қышқылының қанша молі тотықтырғыш ретінде қатысады? 7. С +HNO3 (сұйыт.) СO2 + NO +H2O тендеуінде 8 моль тотықтырғышпен әрекеттесетін тотықсыздандырғыштың массасын анықтаңыз? 15 зертханалық жұмыс. Тақырып «Металдардың коррозиясы» Жұмыстың мақсаты. Бейтарап және қышқыл ортада жүретін электрохимиялық коррозиямен танысу, тендеулерін құрастыру; коррозиядан қорғаудың бірқатар әдістерімен танысу; Теориялық кіріспе. Коррозия – сыртқы ортаның әсерінен металдардың өз бетімен бүліну процесі. Механизмі бойынша коррозия екі түрлі болады: химиялық және электрохимиялық. Химиялық коррозия кезінде металл сыртқы ортаның әсерінен (ауа, газдар, электролиттер емес) тотығып бүлінеді; осы кезде электр тоғы пайда болмайды. Мысалы: Zn + HCl = ZnCl2 +H2 2Fe + O2 = 2FeO Жүру жағдайы бойынша химиялық коррозия екі түрлі бола алады: а) газдық коррозия –яғни металдардың ауадағы оттегімен тотығуы. Бұл процесс жоғары температурада (5000 -6000С) жүреді және осы кезде су конденсацияланбайды. Мысал: 4Fe + 3 O2 = 2Fe2O3 Металл ауамен әрекеттесу нәтижесінде оксид қабығы түзіледі: x Me +y O2 = MexOy Металл бетінің үстіндегі оксид қабығының қалыңдығы, тұтастығы, оның беріктіғі металдың табиғатына, температураға, түзілу жағдайына байланысты болады. Түзілген оксид қабығының тұтастығын Пиллинг-Бэдвортс коэффициентімен анықтайды: α = VMex Oy/ VMe (43) мұндағы VMe- оксид түзу үшін жұмсалған металдың көлемі; AMe – металдың атомдық массасы; х- индекс; ρМе-металдың тығыздығы. (44) Осы түзілген оксидтің көлемін мына формула арқылы табылады: (45) б) электролит еместердегі жүретін коррозия Мысалы, отында күкірт және оның қосылыстарының қоспалары бар. Олар жанғанда күкірт (IV) немесе (VI) оксидтеріне-коррозиялаушы заттарға айналады және іштен жанатын двигательдердің цилиндрына зиян келтіреді. Мысал: S + O2 = SO2 Электролиттер емес ретінде мұнай, бензол, толуол және басқа органикалық агрессивті заттар бола алады. Электрохимиялық коррозия деп жүйенің ішінде электр тоғы пайда болуы арқылы электролиттерде металдардың бүлінуін айтады. Бұл процесс дымқыл ауада немесе электролиттік ортада жүреді. Осымен қатар, электрохимиялық коррозияны негізгі металдан басқа металдар мен бейметалдар қоспалары немесе металл бетінің біркелкі еместігі тұғызады. Сондықтан мұндай металдар электролиттік ортамен түйіскенде көптеген микрогальваникалық элементтер жұмыс істеп, активті металл коррозияланады. Осы жағдайда теріс потенциалы жоғарылау металл бұзылып оның иондары ерітіндіге өтеді; ал электрондар активтілігі төмендеу металға ауысады. Қышқылдық ортада - сутегі иондары тотықсызданады (сутекті деполяризация), ал бейтарап, негіздік ортада – оттегі тотықсызданады (оттекті деполяризация). Мысал ретінде қалайымен жанасқан темірдің қышқылды ортада (электролит - Н2SO4) электрохимиялық коррозия арқылы бүлінуін қарастырайық (сурет 4): H+ Sn Fe 4 сурет Алдымен металдардың стандарттық электродтық потенциалдарын салыстырып олардың қайсысын активтілігі жоғары екені табамыз (қосымша В): E0Sn|Sn2+= -0,14B E0Fe|Fe2+= -0,44B Темірдің потенциалы төмен болғандықтан, ол активті металл (анод) болады. Берілген жағдайда қалайымен жанаскан темірдің бетінде мынадай гальваникалық элемент түзіледі: (-) Fe0 | электролит | Sn0 (+) Гальваникалық элементтің жұмыс істеу нәтижесінде активті металл- темір еріп тотығады: Fe0 - 2ē → Fe2+ Темірдің электрондары қалайыға қарай ауысып оның бетінде қышқылдың сутегі катиондарын тотықсыздандырады және сутегі газы пайда болады (сутекті деполяризация): 2Н+ + 2ē→ Н02 Темір катиондары ерітіндідегі қышқылдың сульфат-аниондарымен әрекеттесіп темір сульфатын FeSO4 түзеді. Металдардың коррозиясы үздіксіз жүретін процесс, сондықтан халық шаруашылығына орасан зор зиян келдіреді. Металдарды коррозиядан сақтаудың әр түрлі тәсілдері бар: ортаның құрамын өзгерту, қорғаныш металдық жабындарын қолдану, электрохимиялық жолмен металдарды қорғау, коррозияға төзімді кұймалар қолдану, ингибиторлар қосу және металдардың бетін сырлау, лактау, эмальдау және тағы басқа түрлі заттармен қаптау. жүктеу/скачать 497,69 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|