Wydział Geoinżynierii Wrocław, 23 kwietnia 2010

Górnictwa i Geologii

Politechniki Wrocławskiej

CHEMIA

Sprawozdanie z ćwiczenia

pt. „Korozja materiałów niemetalicznych”

Natalia Deptuła

grupa: piątek, godz.8:30

rok I

I WPROWADZENIE

Korozja jest to stopniowe niszczenie tworzywa pod wpływem środowiska. Czynniki korodujące dzielą na fizyczne, chemiczne i biologiczne.

Materiały kamienne ulegają najczęściej korozji atmosferycznej. Najmniej narażone są na nią lite skały magmowe, najbardziej - skały osadowe. Spoiwa mineralne mają zróżnicowaną odporność na działanie czynników korodujących Na korozję pod wpływek kwasów najbardziej odporne są kity i zaprawy krzemianowe, najmniej - cement glinowy. Szkła mają duża odporność na kwasy, poza kwasem fluorowodorowym, są natomiast o wiele mniej odporne na działanie ługów. Drewno wykazuje duża odporność na wodę i rozpuszczalniki organiczne, natomiast kwasy nieorganiczne powodują pęcznienie i hydrolizę drewna. Jest ono również wrażliwe na działanie zasad a także mikroorganizmów. Tworzywa sztuczne cechują się zróżnicowaną odpornością, z zależności
od składu chemicznego.

II CZĘŚĆ EKSPERYMENTALNA

1. Odporność spoiwa gipsowego na działanie wody

1. . Metodyka

Pokruszone spoiwo gipsowe umieszczono w probówce, dodano kilka cm³ wody destylowanej i pozostawiono na kilka minut, mieszając. Oddzielono roztwór od części nierozpuszczonych przez sączenie, następnie pobrano ok 2cm³ i dodano kroplę 0,1 M kwasu solnego a później kilka kropli 0,5 M BaCl₂. Do drogiej probówki pobrano 2cm³ i zakwaszono kwasem solnym, oraz BaCl₂

2. Obserwacje

Zawartość pierwszej probówki zmętniała i delikatnie zgęstniała. Zawartość drugiej probówki pozostała taka jak na początku.

3. Interpretacje i wnioski

W probówce pierwszej, pod wpływem kwaśnego środowiska zaszła reakcja:

CaSO₄xH₂O + BaCl₂ -^HCl-> CaCl₂ + BaSO₄ + H₂0

Powstaje siarczan baru, który jest trudno rozpuszczalny. Jest to dowód na odornośc spoiwa gipsowego na działanie wody.

2. Odporność zaprawy wapiennej na działanie wody

1. Metodyka

Rozdrobnioną zaprawę okienną wsypano do zlewki, dodano 50cm3 wody destylowanej i zawartość gotowano przez 5 minut. Dodano 5 kropli fenoloftaleiny

2. Obserwacje

Roztwór zabarwia się na różowo, co wskazuje na odczyn zasadowy roztworu.

2. Interpretacje i wnioski

Różowy kolor roztworu dowodzi, iż do roztworu przeszły wodorotlenki w wyniku reakcji:

CaCO₃ + H₂O -> Ca²⁺+2 OH^- + CO₂

W roztworze znajdują się zatem jony OH^-. Spoiwo ulega korozji pod wpływem wody.

3. Zwęglanie sacharozy pod wpływem kwasu siarkowego

1. Metodyka

Do zlewki wsypano ok 2 g cukru spożywczego, następnie dolano ok 2 cm³ stężonego kwasu siarkowego.

2. Obserwacje

Cukier uległ zwęgleniu w wyniku reakcji

C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂SO₄ -> 12C + 11H₂O + SO₂

3. Interpretacje i wnioski

Sacharoza ulega korozji pod wpływem stężonego kwasu siarkowego, w wyniku reakcji powstaje węgiel, woda oraz tlenek siarki.

4. Odporność szkła na działanie wody

4.1. Metodyka

Rozdrobnione szkło budowlane oraz szkło laboratoryjne wsypano do dwóch zlewek
(100 cm³), dodano po 50cm³ wody destylowanej i gotowano zawartość przez 5 minut. Następnie dodano kilka kropli fenoloftaleiny.

4.2. Obserwacje

W probówce pierwszej po dodaniu fenoloftaleiny roztwór zmienił kolor na fioletowy co do wodzi obecności wodorotlenków W probówce drugiej roztwór po dodaniu fenoloftaleiny nie zmienił koloru.

4.3. Interpretacje i wnioski

Zmiana koloru na fioletowy wskazuje na odczyn zasadowy czyli obecność wodorotlenków, jest to dowód na to, że zawarte w szkle krzemiany ulegają hydrolizie. Szkło laboratoryjne jest odporne na działanie wody, jest bowiem wykonane ze szkła borowego lub fosforowego.

5. Odporność chemiczna tworzyw sztucznych

5.1. Metodyka

Do sześciu próbek zawierających 2 cm3 kwasu siarkowego zanurzono po kawałku: teflonu, polistyrenu, polietylenu, polimetakrylanu metylu i polichlorku winylu. Do kolejnych szęściu próbówek wprowadzono 0,5 cm³ 1O% NaOH i również wrzucono do nich podane tworzywa. Podobnie uczyniono dla 0,5 cm3 ksylenu oraz acetonu.

5.2. Obserwacje

Po 10 minutach określono odporności danego tworzywa.

	H2SO4	NaOH	Ksylen	Aceton
Teflon	Bez zmian	Bez zmian	Rozpuścił się niecałkowicie	Bez zmian
Polistyren	Bez zmian	Bez zmian	Rozpuścił się całkowicie	Rozpuścił się niecałkowicie
Polietylen	Rozpuścił się całkowicie	Rozpuścił się niecałkowicie	Rozpuścił się całkowicie	Rozpuścił się niecałkowicie
Polimetakrylan metylu	Bez zmian	Bez zmian	Rozpuścił się całkowicie	Rozpuścił się niecałkowicie
Polichlorek winylu	Bez zmian	Bez zmian	Spęczniał	Rozpuścił się niecałkowicie

5.3. Interpretacje i wnioski

Zaobserwowano wpływ silnie działających związków chemicznych na podane substancje.

Teflon ulega korozji tylko pod wpływem ksylenu, jest odporny na pozostałe związki.

Polistyren ulega korozji pod wpływek ksylenu (rozpuścił się całkowicie), oraz pod wpływem acetonu (rozpuszcza się niecałkowicie).

Polietylen ulega korozji pod wpływek wszystkich badanych związków, czyli kwasu siarkowego, wodorotlenku sodu, ksylenu oraz acetonu.

Polimetakrylan metylu jest wrażliwy na działanie ksylenu (rozpuścił się całkowicie) i acetonu (rozpuszcza się niecałkowicie).

Polichlorek winylu pod wpływem ksyleny spęczniał, natomiast pod wpływem acetonu rozpuścił się niecałkowicie.

III LITERATURA

Czernichowski A., 2010. Stan koloidalny materii. Instrukcja do ćwiczeń z chemii, http://www.minproc.pwr.wroc.pl/zpkio/student/instr/instrchem.html

---