Imię i nazwisko:	Kierunek :	Grupa :	Data :
	Inż. Biomedyczna		21.10.2011
Temat:		Ocena:	Podpis:
Korozja metali I i II

Korozja metali 1

Doświadczenie a) Rdzewienie żelaza

Przebieg doświadczenia:

1. Przygotowanie płytek, zważenie i umieszczenie ich w roztworze

*waga płytki ze stali nierdzewnej przed: 13.090g po: 13.095g　
*waga płytki ze stali zwykłej przed: 24.528g po: 24.535g　

1. Obserwacje:
   -Roztwór, w którym znajduje się płytka ze stali zwykłej zmienił kolor z przezroczystego na rdzawy(po około 15 minutach),
   -Na płytce ze stali zwykłej pojawia się na krawędziach rdza, z biegiem czasu płytka coraz bardziej rdzewieje, a na dnie naczynia osadza się rdzawy osad.
   -Z płytką ze stali nierdzewnej i z roztworem, w którym się znajduję nic sie nie dzieje przez całe doświadczenie

2. Zachodzące reakcje i wnioski:

Na początku przypuszczalnie zachodziła następująca rekcja:

Fe + O₂ + H₂O => Fe(OH)₂

Wodorotlenek żelaza II ulega dalszemu utlenieniu:

4Fe(OH)₂ + O2 => 2Fe₂O₃ *H₂O + 2H₂O

Do obszaru gdzie jest płytka przenika tlen z powietrza, dzięki czemu zachodzi reakcja, a dokładniej wytwarzanie się jonów (OH). Na powierzchni żelaza tworzy się warstwa jego uwodnionych tlenków – czyli rdza. Z powodu swej porowatej struktury płytka zatrzymuje wilgoć, która przyspiesza proces powstawania rdzy i niszczenia głębszych warstw materiału, natomiast płytka ze stali nierdzewnej ma pewną powłokę ochronną która chroni ją przed skutkami korozji. Nierdzewność otrzymuje się poprzez wprowadzenie do stali odpowiednich dodatków stopowych

Każdy z tych efektów działania tlenu powoduje podwyższenie ilości substratów reakcji korozji i przyspiesza powstawanie rdzy.

Doświadczenie b) wykonywanie oksydacyjnego ogniwa stężeniowego

1. Obserwacje:
   -krople wskaźnika na płytce ze stali zwykłej na samym początku doświadczenia mają jasny zielony kolor
   -krople zaczynają zmieniać barwę z jasnej zielonej na niebieską, im więcej czasu upływa tym kolor jest intensywniejszy
   -na krawędziach kropel kolor niebieski zmienia się na malinowy (jest tam najcieńsza warstwa roztworu)

Reakcje i wnioski: Na krawędziach kropel kolor jest malinowy, co paradoksalnie oznacza, że najsilniej nasycone tlenem są brzegi kropli (jest tam najcieńsza warstwa roztworu), a w miejscach tych korozja nie zachodzi. Natomiast najintensywniej korodują miejsca najsłabiej natlenione w środku kropli, proces redukcji następuje najłatwiej w miejscu o największym stężeniu utleniacza.

Reakcje na ogniwie stężeniowo-oksydacyjnym:

Anoda(wnętrze kropli): Fe=Fe₂⁺+2e^- katoda(brzegi kropli): O₂+2H₂O+4e^-=4OH

Korozja żelaza jest procesem złożonym z dwóch równoczesnych reakcji elektrochemicznych: utlenienia i redukcji. Reakcje te zachodzą, co prawda równocześnie, ale w różnych miejscach. To rozdzielenie miejsc utlenienia i redukcji jest jedną z najbardziej charakterystycznych cech reakcji elektrochemicznych.

Doświadczenie Wyznaczanie potencjałów elektrod (Fe, Cu, Ni, Al)

Ogniwo pomiarowe składa się z elektrody badanej, której potencjał zależy od stężenia(aktywności) roztworu i elektrody odniesienia, której potencjał jest podczas doświadczenia stały, niezależny od stężenia i wynosi E=0,242 V

Pomiary:

Czas[s]	Al [V]	Ni [V]	Fe [V]	Cu [V]
15	0,506	0,008	0,125	-0,037
30	0,506	0,018	0,169	-0,036
45	0,504	0,022	0,189	-0,036
60	0,503	0,029	0,199	-0,036
75	0,504	0,034	0,208	-0,039
90	0,500	0,036	0,216	-0,036
105	0,498	0,038	0,223	-0,035 -0,035
120	0,499	0,042	0,228	-0,034

Obliczenia: E=E1-E2 E1=? Lub E2=? E- SEM

1. Średnia arytmetyczna SEM glinu: 0.503 V 0.503V=E1-0.242V E1=-0.745V

2. Średnia arytmetyczna SEM niklu: 0.032 V 0.032V=E1-0.242V E1=-0.274V

3. Średnia arytmetyczna SEM żelaza: 0.195 V 0.195V=E1-0.242V E1=-0.437V

4. Średnia arytmetyczna SEM miedzi: -0.036 V -0.036V=0.242V-E2 E2=0.278V

Potencjał z tablic:

1. Potencjał Al: -1.660 V

2. Potencjał Ni: −0.240 V

3. Potencjał Fe: -0.440 V

4. Potencjał Cu: 0.340 V

Wnioski: Potencjał z tablic w porównaniu z naszymi wynikami jest podobny najbardziej dla żelaza, później dla niklu i miedzi. Natomiast potencjał glinu jest zupełnie inny od tego, jaki mamy w tablicach, może to wynikać z błędu pomiaru, awarii urządzenia albo przez swoją niewiedzę mieliśmy inną płytkę, niekoniecznie glinu.

Korozja metali II

Oksydowanie jest to sztuczne wytwarzanie na powierzchni przedmiotów metalowych warstewki złożonej z tlenków metali podłoża, robi to się w celu ochrony przed korozją. Podczas oksydowania metal pokrywa się cienką warstwą nalotu, który nadaje ciemnego wyglądu metalom, co jest wykorzystywane w jubilerstwie, aby celowo „postarzeć” biżuterię. Nadaje jej to antyczny wygląd. Oksydowanie można przeprowadzać metodą chemiczną (np. przez zanurzanie przedmiotów stalowych we wrzącym stężonym roztworze wodorotlenku sodu i azotanu srebra) lub metodą elektrolityczną (w procesie anodowego utleniania).