UR – nowoczesność i przyszłość regionu Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego Uniwersytet Rzeszowski, al. T. Rejtana 16c, 35-959 Rzeszów s. 1/5 Biuro Projektu: budynek A1, pokój 024, tel. + 48 17 872 11 84 www.nipr.univ.rzeszow.pl, nipr@univ.rzeszow.pl Pracownia z chemii Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych Ćwiczenie nr 11 Elektroliza, cynkowanie i miedziowanie elektrolityczne Dr Przemysław Kolek Wydział Matematyczno-Przyrodniczy Uniwersytetu Rzeszowskiego, Instytut Fizyki UR – nowoczesność i przyszłość regionu Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego Uniwersytet Rzeszowski, al. T. Rejtana 16c, 35-959 Rzeszów s. 2/5 Biuro Projektu: budynek A1, pokój 024, tel. + 48 17 872 11 84 www.nipr.univ.rzeszow.pl, nipr@univ.rzeszow.pl ZAGADNIENIA TEORETYCZNE 1. Potencjał elektrochemiczny metali, szereg napięciowy. 2. Wzór Nernsta na potencjał półogniwa. 3. Elektroliza wodnych roztworów kwasów, zasad i soli. 4. Prawa elektrolizy Faradaya 5. Ochrona stali przed korozją poprzez nanoszenie powłok metalicznych Cu, Ni, Cr, Zn. Powłoki metaliczne . Stosuje się powłoki izolujące z metalu bardziej szlachetnego od metalu chronionego lub powłoki ekranujące z metalu mniej szlachetnego zapewniające ochronę katodową. A) Powłoki izolujące. Dla stali można stosować powłoki z metali bardziej szlachetnych są powłoki np. z Cu, Ni, Cr, Pb, Sn, Ag. W wodzie miękkiej nawet aluminium wykazuje bardziej dodatni potencjał elektrochemiczny (jest bardziej szlachetne) niż stal ze względu na powstawanie warstewki pasywnej, która decyduje o odporności korozyjnej metalu. Powłoki takie aby były skuteczne, powinny być całkowicie szczelne. W przypadku występowania w powłoce porów lub powstania rys może powstać niebezpieczne ogniwo elektrochemiczne przyspieszające korozję. Powłoki metalowe wykonane z metali bardziej szlachetnych nazywane są powłokami katodowymi, gdyż stanowią katodę powstającego ogniwa. B) Powłoki ekranujące. Pokrywanie metalem mniej szlachetnym niż metal chroniony oprócz ekranującego działania powłoki zapewnia ochronę katodową, gdyż powłoka z metalu mniej szlachetnego działa w charakterze anody jako protektor w stosunku do metalu chronionego. Powłoki takie nazywane są powłokami
(…)
… i osadzania się (redukcji)
miedzi zachodzi samorzutnie.
Cynkowanie.
Cynk jest szeroko stosowany jako metal na powłoki szczególnie na stali i żeliwie. Mimo, że
jest metalem o niższej termodynamicznej stabilności od żelaza to jednak powłoka cynkowa posiada
dobre własności ochronne. Efekt ochronny na żeliwie i stali spowodowany jest:
- ochroną protektorową - cynk jest anodą (protektorem) w ogniwie galwanicznym…
…, pokój 024, tel. + 48 17 872 11 84
www.nipr.univ.rzeszow.pl,
nipr@univ.rzeszow.pl
s. 3/5
UR – nowoczesność i przyszłość regionu
Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego
Sprzęt:
- elektrody: stalowa, miedziana i cynkowa
- zasilacz laboratoryjny stabilizowany
- waga analityczna
- papier ścierny
- suszarka
Odczynniki:
- roztwór do cynkowania ZnSO4
- roztwór do miedziowania CuSO4
- alkohol etylowy
Cynkowanie elektrolityczne.
1.
Powierzchnię elektrody stalowej oczyścić do metalicznego połysku. Następnie przemyć
wodą, odtłuścić alkoholem, wysuszyć i zważyć na wadze analitycznej. Zmierzyć powierzchnię blaszki
stalowej.
2.
Umieścić elektrody w zlewce i połączyć elektrodę cynkową z dodatnim biegunem zasilacza, a
elektrodę stalową z ujemnym biegunem.
3.
Nalać do zlewki roztwór do cynkowania
4.
Sprawdzić poprawność obwodu elektrycznego a następnie włączyć zasilacz prądu stałego,
ustawiając wartość prądu tak, aby gęstość prądu wynosiła ok. 2 A/dm2 powierzchni blaszki stalowej.
Proces elektrolizy prowadzić w temp. 25 - 40C
przez 10 minut.
5.
Po zakończeniu cynkowania rozłączyć układ. Przemyć elektrody w bieżącej wodzie i wodzie
destylowanej, wysuszyć oraz ponownie zważyć…
… blaszki stalowej i obliczyć wydajność elektrolizy.
Literatura:
1. Adam Bielański „Podstawy chemii nieorganicznej”, PWN 2010
2. L. Kolditz „Chemia nieorganiczna”. PWN 1994
3. P. W. Atkins, „Chemia fizyczna”, PWN 2001
4. Krzysztof Pigoń, Zdzisław Ruziewicz „Chemia fizyczna”, PWN 2009
Uniwersytet Rzeszowski, al. T. Rejtana 16c, 35-959 Rzeszów
Biuro Projektu: budynek A1, pokój 024, tel. + 48 17 872 11 84…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)