Korozja metali II oksydowanie

Korozja metali II – powłoki
ochronne
1. Zagadnienia do przygotowania:
Pojęcie i rodzaje korozji, szereg napięciowy metali, potencjał normalny, rodzaje mikroogniw
galwanicznych, stan pasywny i aktywny metali, ochrona metali przed korozją.
2. Literatura:
Z. Kurzawa „ Chemia” – skrypt PP, G. Wranglem „Podstawy korozji i ochrony metali”, inne
podręczniki i skrypty omawiające tematy z p. 1.
3. Wykonanie ćwiczenia:
Sprzęt laboratoryjny: maszynka elektryczna, wanny galwaniczne, zasilacze stałoprądowe, szczypce,
zlewki, tryskawka, komputer z mikroskopem cyfrowym.
Odczynniki: Kąpiele do cynkowania, niklowania i miedziowania, roztwór Akimowa.
Czyszczenie, trawienie i odtłuszczanie płytek wykonujemy przy stanowiskach specjalnie w tym celu
przygotowanych.
Uwaga! Płytek pokrytych powłokami nie czyścimy papierem ściernym.
a. Powłoki ochronne
Wytworzenie powłoki cynkowej:
W wanience galwanicznej zamontować dwie anody cynkowe. Następnie wlać do wanienki około
1,5l kąpieli do cynkowania.
Jedną płytkę stalową która stanowić będzie katodę dokładnie oczyścić papierem ściernym,
odtłuścić w metanolu, opłukać wodą destylowaną i zanurzyć na kilka minut do roztworu HCl.
Wyjąć płytkę z roztworu HCl, dokładnie ją opłukać wodą destylowaną, osuszyć bibułą i zważyć.
Zmierzyć powierzchnię płytki z obu stron.
Zawiesić przygotowaną płytkę stalową w wanience. Podłączyć układ wg poniższego schematu:
Nastawić prąd odpowiadający gęstości prądu ok. 2A/dm2. Proces elektrolizy prowadzić przez 15
minut. Po zakończeniu układ rozłączyć, płytkę przemyć wodą, osuszyć oraz zważyć. Obliczyć
wydajność prądową korzystając z I prawa Faradaya przyjmując równoważnik elektrochemiczny
cynku równy 1,22 [g/Ah]. Przeprowadzić obserwację miko- i makroskopową przy użyciu
mikroskopu cyfrowego, wskazać ewentualne wady powłok.
Wytworzenie powłoki nikiel-miedź:
Płytki stalowe które będą pokrywane miedzią należy wstępnie poniklować. W tym celu należy
przygotować dwie płytki stalowe, z których jedna posłuży dalej do procesu miedziowania.
Powtórzyć czynności jak w punkcie wyżej używając anod niklowych oraz kąpieli do niklowania.
Proces prowadzić prądem odpowiadającym gęstości prądu ok. 1 A/dm2 przez 5 minut. Blaszkę
przemyć wodą, osuszyć i zważyć. Obliczyć wydajność prądową procesu przyjmując równoważnik
elektrochemiczny niklu równy 1,095 [g/Ah].
Przeprowadzić obserwację miko- i makroskopową przy użyciu mikroskopu cyfrowego, wskazać
ewentualne wady powłoki niklowej.
Jedną poniklowaną płytkę stalową zważyć i umieścić w wanience z kąpielą do miedziowania.
Proces prowadzić prądem odpowiadającym gęstości prądu 1 A/dm2 przez 15 minut. Blaszkę
przemyć wodą, osuszyć i zważyć. Obliczyć wydajność prądową procesu przyjmując równoważnik
elektrochemiczny miedzi równy 1,186 [g/Ah].
Przeprowadzić obserwację miko- i makroskopową przy użyciu mikroskopu cyfrowego, wskazać
ewentualne wady powłoki niklowej.
Opracowanie wyników:
1. Zestawić wartości wydajności prądowych w tabeli.
2. Wykonać zdjęcia mikroskopowe otrzymanych powłok galwanicznych i dołączyć do
sprawozdania.
3. Napisać reakcje zachodzące podczas wytwarzania powłok.
b. Sprawdzenie właściwości korozyjnych
Na oczyszczoną papierem ściernym i odtłuszczoną w metanolu płytkę stalową nanieść kroplę
roztworu 0,1% K3[Fe(CN)6] – związek ten z jonami Fe3+ tworzy niebieski osad. Następnie takie
same doświadczenie wykonać z płytkami stalowymi pokrytymi powłokami metalicznymi:
cynkową, miedziową i niklową oraz powtórnie z płytkami o uszkodzonych powłokach (głębokie
rysy).
Opracowanie wyników:
1. Wyjaśnić zachodzące zjawiska, zapisać zachodzące reakcje.
2. Określić który z metali pełni funkcję protektora korozji.