Weronika Hejko gr. IW

Sprawozdanie nr 3

1. Cel i zakres

Celem ćwiczenia było zbadanie korozji betonu.

Zakres ćwiczenia obejmował oznaczenie wpływu wartości pH wody na korozję betonu, wpływu stężenia kwasu na szybkość korozji betonu, badanie wpływu ditlenku węgla na cement oraz oznaczanie w wodzie CO₂ agresywnego.

1. Przebieg badania

1. Wpływ wartości pH wody na korozję betonu.

Trzy wysuszone kostki betonowe zważono z dokładnością 0.01g, następnie umieszczono w zlewce i zalano kolejno 200 ml: 0,1 M roztworem HCl, 0.1 M roztworem NaOH i wodą destylowaną. Po 1,5 h kostki wyjęto, spłukano wodą destylowaną, osuszono bibułą i wysuszono w suszarce w 105 ⁰C.i ponownie zważono. Obliczyć ubytek masy w przypadku każdego roztworu.

Roztwór	Masa na początku badania	Masa po badaniu
0,1 M HCl	2,23	2,27
0,1M NaOH	1,12	1,18
Woda destylowana	0,99	1,04

1. Wpływ stężenia kwasu na szybkość korozji betonu.

Podobnie jak w pkt. a 3 kostki umieszczono w roztworach HCl: 0.5 M, 1.0 M i 2.0 M. Po 1.5 h oznaczo ubytek masy j.w.

Roztwór	Masa na początku badania	Masa na po badaniu	m0-mk
0,5 M HCl	0,91	0,79	0,12
1,0 M HCl	0,57	0,49	0,08
2,0 M HCl	2,69	2,34	0,35

1. Badanie wpływu ditlenku węgla na cement

Przygotowano aparat jak na załączonym rysunku. Do kolby A wsypano ok. 3 g wysuszonego i zważonego cementu i wlano 200 ml wody destylowanej. W kolbie B umieszczono sproszkowany marmur, Do kolby B wkraplano z rozdzielacza 2 M HCl. Po 1h przerwano wkraplanie HCl, kolę A odłączono od zestawu, zawartość przesączono i oznaczono stężenie jonów Ca roztworem wersenianu sodu.

Aparat do przeprowadzenia ćwiczenia

• Oznaczenie Ca

Zebrany przesącz , który znajdował się w kolbie miarowej uzupełniono wodą destylowaną. Następnie pobrano do kolby stożkowej 50 ml przesączu, dodałam 5 cm³ NaOH 44 mg/dm³, szczyptę mureksydu i miareczkowano 0,01M EDTA aż nastąpi zmiana zabarwienia z koloru różowego na fioletowy. Podczas pierwszego miareczkowania nie uzyskałam zmiany zabarwienia w związku z czym wykonano rozcieńczenie przesączu. Pobrałam 10 ml przesączu, dodano 40 ml wody destylowanej po czym ponownie dodano 5 cm³ NaOH 44 mg/dm³, szczyptę mureksydu i miareczkowano 0,01M EDTA aż nastąpiła zmiana zabarwienia z koloru różowego na fioletowy.

Objętość zużytego roztworu EDTA na miareczkowanie próbki stanowi podstawę do obliczenia zawartości Ca w badanej próbce.

$$m_{\text{Ca}}^{2 +} = 0,01 \bullet V_{\text{EDTA}} \bullet \frac{M_{\text{CaO}}^{}}{M_{\text{Ca}}} \bullet \frac{200}{10} \bullet \frac{1000}{3}\left\lbrack \frac{\text{mg}}{\text{kg}} \right\rbrack$$

1. Oznaczanie w wodzie CO2 agresywnego.

W badanej próbce wody oznaczono zasadowość i stężenie CO2 ogólnego.. Następnie napełnić tą wodą butelkę do której dodano ok. 2 g marmuru. Wytrząsano butelkę około 2h, ponownie pobrano 100 ml wody oznaczono zasadowość. Z różnicy zasadowości obliczono stężenie ditlenku węgla agresywnego.

1. Wyniki

$$a_{i} = \frac{m_{1} - m_{2}}{m_{1}} \bullet 100\%$$

m₁- początkowa masa kostki betonu [g]

m₂- masa kostki betonu po suszeniu [g]

Roztwór	Masa na początku badania	Masa po badaniu	ai- ubytek masy[%]
0,1 M HCl	2,23	2,27	-1,79
0,1M NaOH	1,12	1,18	-5,36
Woda destylowana	0,99	1,04	-5,05

1. Ubytek masy (a%):

$$a_{i} = \frac{m_{1} - m_{2}}{m_{1}} \bullet 100\%$$

m₁- początkowa masa kostki betonu [g]

m₂- masa kostki betonu po suszeniu [g]

Roztwór	m1- początkowa masa [g]	m2- masa kostki po suszeniu [g]	ai- ubytek masy [%]
HCl 0,5M	0,91	0,79	13,19
HCl 1,0M	0,57	0,49	14,06
HCl 2,0M	2,69	2,34	13,01

1. Badanie wpływu ditlenku węgla na cement

$$m_{\text{Ca}}^{2 +} = 0,01 \bullet V_{\text{EDTA}} \bullet \frac{M_{\text{CaO}}^{}}{M_{\text{Ca}}} \bullet \frac{200}{10} \bullet \frac{1000}{3}\left\lbrack \frac{\text{mg}}{\text{kg}} \right\rbrack$$

V_EDTA = 17, 5 [ml]

$$m_{\text{Ca}}^{2 +} = 0,01 \bullet 17,5 \bullet \frac{56}{40} \bullet \frac{200}{10} \bullet \frac{1000}{3} = 1633,33\left\lbrack \frac{\text{mg}}{\text{kg}} \right\rbrack$$

1. Oznaczanie w wodzie CO₂ agresywnego

• OBLICZENIA DLA BADANEJ WODY

• Zasadowość ogólna

$$Z_{p\ 1} = \frac{a \bullet 1000 \bullet 0,1}{V}\left\lbrack \frac{\text{mval}}{\text{dm}^{3}} \right\rbrack$$

a- objętość HCl 0,1M zużyta na miareczkowanie próby [ml],

V- objętość próbki użytej do oznaczenia [ml].

a = 3, 50 [ml]

V = 100 [ml]

$$Z_{p\ 1} = \frac{3,50 \bullet 1000 \bullet 0,1}{100} = 3,50\left\lbrack \frac{\text{mval}}{\text{dm}^{3}} \right\rbrack$$

• Stężenie ditlenku węgla ogólnego

$$X = \frac{a \bullet 44 \bullet 0,1 \bullet 1000}{V}\left\lbrack \frac{\text{mg}_{\text{Co}_{2}}}{\text{dm}^{3}} \right\rbrack$$

a- objętość NaOH 0,05M zużyta na miareczkowanie próby [ml],

V- objętość próbki użytej do oznaczenia [ml].

a = 5, 50 [ml]

V = 100 [ml]

$$X = \frac{5,50 \bullet 44 \bullet 0,1 \bullet 1000}{100} = 242,00\left\lbrack \frac{\text{mg}_{\text{Co}_{2}}}{\text{dm}^{3}} \right\rbrack$$

• OBLICZENIA DLA WODY PO REAKCJI Z MARMUREM I WYTRZĄSANIU

• Zasadowość ogólna

$$Z_{p\ 2} = \frac{a \bullet 1000 \bullet 0,1}{V}\left\lbrack \frac{\text{mval}}{\text{dm}^{3}} \right\rbrack$$

a- objętość HCl 0,1M zużyta na miareczkowanie próby [ml],

V- objętość próbki użytej do oznaczenia [ml].

a = 4, 70 [ml]

V = 100 [ml]

$$Z_{p\ 2} = \frac{4,70 \bullet 1000 \bullet 0,1}{100} = 4,70\left\lbrack \frac{\text{mval}}{\text{dm}^{3}} \right\rbrack$$

• Oznaczanie w wodzie CO₂ agresywnego

$$\text{CO}_{2\ \text{agr}} = \left( Z_{p\ 2} - Z_{p\ 1} \right) \bullet 22\left\lbrack \frac{\text{mg}}{l} \right\rbrack$$

Z_p 1- zasadowość ogólna wody przed wytrząsaniem z marmurem – badana woda$\left\lbrack \frac{\text{mval}}{\text{dm}^{3}} \right\rbrack$,

Z_p 2- zasadowość ogólna wody po wytrząsaniu z marmurem$\left\lbrack \frac{\text{mval}}{\text{dm}^{3}} \right\rbrack$.

$$\text{CO}_{2\ \text{agr}} = \left( 4,70 - 3,50 \right) \bullet 22 = 26,4\left\lbrack \frac{\text{mg}}{l} \right\rbrack$$