Министерство науки и высшего образования РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Казанский национальный исследовательский технологический университет (ФГБОУ ВО «КНИТУ»)

Кафедра технологии электрохимических производств

Лабораторная работа №2

«Влияние контакта с другими металлами на скорость коррозии цинка в 3% растворе серной кислоте»

Выполнили студенты группы 4201-32:

Комарова Дарья

Андреева Александра

Солдатова Элина

Чухланцева Анастасия

Хамидуллина Нурзиля

Казань 2023

Цель работы: исследование влияния контакта с другими металлами на скорость коррозии цинка, построение кривых поляризации его анода и катода.

Экспериментальные данные

Таблица 1. Обработка опытных данных (часть 1)

Образец цинка	Поверхность, см2	Вес цинка		Контактируемый металл	Потери веса, мг/см2
		До опыта	После опыта
1	9,72	21,7113	21,6761	Zn	3,6214
2	8,16	67,0538	66,8551	Zn	24,2279
3	9,92	34,4125	34,2940	Fe	11,9459
4	7,68	67,6264	67,0792	Cu	71,2500
5	11,78	34,7311	34,4442	Pb	24,3548

ПВ=

ПВ₁= = 3,6214 мг/см²

ПВ₂= = 24,2279 мг/см²

ПВ₃= = 11,9459 мг/см

---

²

ПВ₄= = 71,2500 мг/см²

ПВ₅= = 24,3548 мг/см²

Таблица 2. Обработка опытных данных (часть 2)

Электроды		Потенциал, Е, В (относительно хсэ)						ЭДС
В контакте		0	10	20	30	40
	Zna/Znk	-	-0,994/ -0,985	-0,999/ -0,993	-1,000/ -0,990	-0,995/ -0,990	-0,009
	Zn/Fe	-	-0,994/ -0,792	-0,995/ -0,820	-0,996/ -0,836	-0,989/ -0,816	-0,202
	Zn/Cu	-	-0,972/ -0,784	-0,970/ -0,825	-0,968/ -0,839	-0,968/ -0,855	-0,188
	Zn/Pb	-	-0,990/ -0,961	-0,989/ -0,974	-0,989/ -0,973	-0,989/ -0,979	-0,029
Без контакта	Znk в паре с Zna	-0,992	-	-	-	-0,992	-
	Zna в паре с Znk	-0,975				-0,980
	Zn в паре с Fe	-0,986				-0,982
	Zn в паре с Cu	-0,980				-0,970
	Zn в паре с Pb	-0,985				-0,982
	Fe	-0,460				-0,444
	Cu	-0,150				-0,485
	Pb	-0,518				-0,520

---

Рис. 1. График зависимости потерь веса цинка от потенциала в нулевой момент времени



Рис. 2. График зависимости изменения электродного потенциала контактируемых металлов от времени

Вывод: в ходе лабораторной работы мы выявили зависимость скорости коррозии цинка в зависимости от контакта с другими металлами. Для исследования мы взяли следующие пары металлов: Zn/Zn, Zn/Fe, Zn/Cu, Zn/Pb. Эксперимент нам показал, что цинк смещает электродный потенциал контактируемого металла в более электроотрицательную область, что объясняется стремлением цинка достичь термодинамического равновесия (самый сильный сдвиг потенциала видно в паре с медью- изменение потенциала 0,335В).

Самая высокая скорость коррозии выявлена в паре с медью - это мы видим по потере в весе цинкового электрода: 71,25 мг/см² (при этом потери в весе зависят линейно от электродного потенциала цинка в нулевой момент времени – чем электроотрицательнее потенциал, тем больше скорость коррозии). В паре Zn/Zn потери в массе в значительной мере больше на катодно поляризуемом электроде, что не является достоверным результатом в данном опыте (данная ошибка могла возникнуть, потому что цинковые аноды были разные по составу – количество примесей, которые являются микрокатодами, значительно выше в составе анодно поляризуемого электрода).

Ответы на контрольные вопросы:

1. 
   При погружении цинка в серную кислоту он будет растворяться вследствие работы множества микропар, возникающих на его поверхности. Микрокатодами этих микропар будут примеси в цинке, большинство которых имеют потенциал, более положительный, чем основой металл. На поверхности этих микрокатодов будет выделяться газообразный водород.
   
2. 
   Скорость коррозии цинка под действием второго электрода будет определяться силой тока, протекающего между электродами микропары:
   

или , где - потенциал цинка,

---

- потенциал металла, находящегося в контакте с цинком, R- омическое сопротивление элемента.

3. 
   Стандартный потенциал любого другого электрода равен ЭДС элемента, составленного из стандартного водородного электрода и потенциала исследуемого электрода, работающего в стандартных условиях.
   
4. 
   Потенциал исследуемого электрода определяется, исходя из формулы:
   

E= φ₊ - φ_-, где Е- ЭДС элемента, составленного из изучаемого электрода и электрода сравнения, потенциал которого (по отношению к водородному) известен.

5. 
   Скорость коррозии цинка в контакте с различными металлами различается вследствие различных электродных потенциалов гальвано пары: чем более электроположителен катод по отношению к цинку, тем интенсивнее проходит растворение анода (цинка), и, следовательно, коррозионные процессы протекают интенсивнее.
   
6. 
   Большая разница между значениями потенциалов контактируемых металлов неполяризованных и поляризованных объясняется тем, что цинк пытается сместить электродный потенциал металла в более электроотрицательную область для того, чтобы достичь термодинамического равновесия.
   
7. 
   Газообразный водород на анодно поляризованном цинке возникает вследствие нахождении в сплаве примесей, являющимися микрокатодами.
   

---

Смотрите также файлы

• Реферат по теме Основы теории и методики воспитания физических качеств..docx

• Расстройства памяти внимания и мышления в детско подростковом периоде Зайналова Дилярам.pptx

• Шингисбаев марлан куанышбекович, окб, шымкент назовите триаду смерти при гипоксии.docx

• Реферат дпоп Живопись 5 а по. 02. Уп. 02 История изобразительного искусства.docx

• Локальные и глобальные сети эвм основы компьютерной коммуникации. Принципы построения сетей. Компьютерная сеть.pdf