Взять две пробирки с 3 %-ным раствором хлорида натрия. В одну из про-
бирок опустить образец оцинкованного железа, в другую - луженого железа, предварительно сделав на поверхности образцов глубокие царапины острым предметом. Добавить в каждую пробирку по несколько капель раствора
K3 [Fe(CN)6 ] (раствор красной кровяной соли – реактив на ионы двухвален-тного железа). Через несколько минут наблюдать в какой из пробирок раствор вблизи царапи-ны окрашивается в синий цвет - образуется нерастворимый в воде осадок так называемой т у р н б у л е в о й с и н и Fe3 [Fe(CN)6 ]2 :
3Fe+2 + 2[Fe(CN)6 ]-3 = Fe3 [Fe(CN)6 ]2 ↓
Объяснить наблюдаемое. Составить схемы действия гальванопар. Железо какой пластинки быстрее подвергается коррозии?
Действие ингибиторов
Налить в три пробирки до 1/3 объема 1 н раствор соляной кислоты. В одну
пробирку поместить кусочек цинка, в другую - железные стружки, в третью - кусочек алюминия. Если реакция протекает медленно (очень слабое газовыде-ление), нагрейте пробирку на спиртовке. Когда выделение водорода станет ин-тенсивным, добавить в каждую пробирку несколько кристаллов уротропина. Что наблюдается? Во всех ли случаях уротропин является эффективным ингибито-ром? Объяснить наблюдаемое.
Фосфатирование стали (тонкослойное неорганическое покрытие)
3 %-ный раствор для фосфатирования нагревают до 95-98 °С. Педваритель-
но подготовленные стальные образцы 2 шт (зачищенные наждачной бумагой и обезжиренные) погружают в раствор на 30-35 мин. Затем выгружают образца, промывают водой и высушивают фильтровальной бумагой.
Раствор для фосфатирования представляет собой смесь фосфатов железа, марганца и фосфорного ангидрида. При растворении фосфатов в горячей воде происходит их диссоциация (М - металл):
М(Н2РО4)2 → М+2 + 2НРО־4 + 2Н+
↓ ↑
2Н+ + 2РО־4 Погружение в этот раствор железных или чугунных изделий сопровождается окислением металла и образованием на его поверхности слоя двух- или трех-замещенных нерастворимых фосфатов:
Fe+2 + HPO4- 2 → FeHPO4 ↓
Mn+2 + HPO4-2 → MnHPO4 ↓
Fe+3 + PO4-3 → FePO4 ↓
Mn+3 + PO4-3 → MnPO4 ↓
Один образец с покрытием смазывают маслом и тщательно протирают. Затем проводят оценку защитных свойств полученного покрытия капельным методом, для этого используем 0,1 н раствор медного купороса. Кладем три стальные пластинки на ровную поверхность: непокрытый образец, фосфатированный об-разец, фосфатированный образец с последующим промасливанием. На каждый из них аккуратно нанести по одной капле указанного раствора, зафиксировать время до появления розовой окрасти под сферой капли. Объяснить результаты исследования. Оценить на качественном уровне защитные свойства полученных покрытий.
Протекторная защита
(Определение радиуса действия цинкового протектора в растворах NaCl)
Стальной стержень с протектором, предварительно зачистив наждачной
бумагой, промытый водой и высушенный фильтровальной бумагой, поместить в стеклянную ванну на подставки. В ванну вливаем необходимый объем (≈ 0,5 л) 0,1 %-ного раствора хлорида натрия, в который добавлен 1 мл 10 %-ного рас-
твора красной кровяной соли и оставляем на 10 мин. При помощи линейки оп-ределяем расстояние от места контакта протектора со сталью до первого си-него пятна на стальном стержне. Появление пятна указывает на взаимодей-ствие двухвалентного железа с красной кровяной солью с образованием турнбу-левой сини. Вылить раствор из ванны, промыть стальной стержень и высушить его фильтровальной бумагой. Ванну и поставки тоже промыть водой.
Определить радиус действия протектора аналогично вышеприведенной методике в растворах хлорида натрия следующих концентраций: 0,5 %; 1,0 %; 2,0 %. Результаты оформить следующим образом:
| № п/п | Среда | Радиус действия протектора, см |
| Водопродовная вода | ||
| 0,1 % раствор NaCl | ||
| 0,5 % раствор NaCl | ||
| 2,0 % раствор NaCl |
Сделать выводы из результатов эксперимента. Построить график зависимости
«радиус действия протектора - концентрация раствора».
З А Д А Ч И
1. Железное изделие покрыли кадмием. Какое это покрытие анодное или катодное?
Почему? Составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов при нарушении кадмиевого покрытия во влажном воздухе и в соляной кислоте.
2. Что такое фосфатирование?
3. В чем отличие электрохимических методов защиты от коррозии от защиты
металлов с помощью покрытий?
4. Почему медь (как протектор) не защищает железо, а цинк предохраняет от коррозионного разрушения?
5. В чем сущность ингибиторного действия некоторых веществ?
6. В чем различие между катализаторами и ингибиторами?
7. В чем различие меду катодной и анодной электрохимическими методами защиты?
8. Катодная и протекторная защита одно и то же?
9. В чем принципиальная разница между анодным и катодным металлическими покрытиями?
10. Какова необходимость в применении различных методов защиты металлов от коррозии и разработке новых?