Якісний хімічний аналіз корозійного ураження

ДЕРЖАВНИЙ ВИЩИЙ НАВЧАЛЬНИЙ ЗАКЛАД

«ЗАПОРІЗЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ»

МІНІСТЕРСТВА ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ

Кафедра хімії

 

 

 

 

 

 

Індивідуальне завдання

з курсу великий практикум:

                     Якісний хімічний аналіз корозійного ураження           

 

 

 

 

 

Виконала: студентка 4 курсу

.

 

 

 

 

 

 

 

Запоріжжя

2013

Зміст

Вступ……………………………………………………………………………….3.

Принцип якісного аналізу корозійного ураження………………………………4.

Підготовка до аналізу корозійного ураження і його проведення……………....4.

Визначення іонів…………………………………………………………………..5. 
Список використаної літератури ………………………………………………...10.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                           Вступ

      Корозія  зазвичай починається з адсорбції  мікрочастинок агресивного середовища  на поверхні металу. Ступінь адсорбції залежить від питомої поверхні контактуючих фаз і розмірів мікрочастинок (<= 10-4 см). Мікрочастинки агресивного середовища взаємодіють з поверхнею металу за рахунок хімічної адсорбції або деяких фізичних факторів.

      Хімічна адсорбція характеризується дисоціацією адсорбованих молекул при взаємодії з твердим тілом. Водень, кисень або азот адсорбуються на поверхні металів у вигляді атомів. Адсорбція газу або пари є початком корозії.

      Фізичні фактори (температура середовища, тиск, вологість і т. д.) забезпечують протікання хімічної адсорбції. Так, при низьких температурах остання не може протікати в силу того, що потенційний бар'єр, необхідний для ослаблення валентних зв'язків у молекулах, набагато вище середньої енергії теплового руху. Крім того, між адсорбованим шаром газу (пара) і навколишнього атмосферою (газовим середовищем) повинен існувати постійний обмін [1,2].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                       Принцип якісного аналізу корозійного ураження

      Якісний хімічний аналіз проводять для встановлення наявності корозійного ураження та його виду на підставі дослідження продуктів корозії. Наявність в продуктах корозії іонів металів різних частин корозійного зразка свідчить про їх корозію, а наявність іонів металів окремих складових його - про виборчу корозію.

      Однозначність результатів аналізу досягається застосуванням специфічних реагентів, які з іонами відповідних металів дають з'єднання певного забарвлення. Пофарбовані з'єднання різних іонів з груповим реагентом можуть мати різне або однакове забарвлення. Для підвищення точності реагентів застосовують маскуючі засоби (осаджувачі, комплексоутворювачі, окислювачі) [3].

 

               Підготовка до аналізу корозійного ураження і його проведення

      Спочатку необхідно взяти пробу. Для цього жирним олівцем або восковою паличкою проводять коло діаметром 1 ± 0,2 см. На обмежену ділянку наносять дві-три краплі розчину для зняття продуктів корозії. Розчин за допомогою піпетки перемішують протягом 1-2 хв, переносять в невелику фарфорову чашку або на скло. При наявності нерозчинних продуктів корозії додають краплю розчину соляної або азотної кислоти (1:1). Розчин аналізують, щоб виявити компоненти.

      Якісні реакції виконують на хроматографічному папері марки «С» або щільному фільтрувальному папері. З паперу вирізують листи розміром 3x3 або 4х4 см. Фільтр розрізають на чотири частини. Кожну реакцію виконують на окремому аркуші.

      Іноді аналіз проводять на папері, попередньо просоченої розчином специфічного реагенту (індикаторний папір). Тоді аркуші паперу довільної форми і розмірів по одному занурюють на 10 см в розчин відповідного реагенту, сушать на повітрі, вирізують листи певного розміру і зберігають у закритому темному посуді. Краплі (обсяг 0,02-0,05 см3) наносять, торкаючись паперу кінчиком капіляра, тобто не даючи краплі падати вільно.

      При обробці хроматограми розчином реагенту-проявника слід уникати рясного змочування, тому що в поганому випадку можливе розмивання зон. Тонкий шар визначуваного розчину наносять на дно плоскодонної судини або на скло. Хроматограму обробляють з однієї (нижньої) сторони накладенням її на шар розчину-проявника [4].

 

                                                       Визначення іонів

      Визначення іонів алюмінію. Продукти корозії знімають 0,5 - 1 н розчином їдкого натру. На папір наносять краплю аналізованого розчину, потім краплю розчину алюмінону. У присутності іонів алюмінію з'являється червоно-малинова пляма сполук алюмінію з алюміноном.

      Іони алюмінію виявляють і таким чином: на папір наносять краплю аналізованого розчину і протягом 30 секунд тримають над посудиною з концентрованим розчином аміаку. Потім наносять краплю розчину алізарину і знову протягом 30 секунд обробляють парами аміаку. У присутності іонів алюмінію на фіолетовому тлі з'являється червона пляма важко розчинної сполуки алюмінію з алізарином.

      Для виявлення іонів алюмінію в присутності іонів міді на папір наносять краплю розчину залізосиньорідного калію, краплю аналізованого розчину, краплю сірчистого натрію і чотири-п'ять крапель 0,5 - 1%-ного розчину соляної кислоти. Хроматограму обробляють розчином алізарину і витримують протягом 30 секунд, як зазначено вище. У присутності іонів алюмінію з'являється червоно-рожева пляма.

      Визначення іонів вольфраму. Продукти корозії знімають 0,5 н розчином їдкого натру. На папір наносять краплю концентрованого розчину соляної кислоти, потім краплю аналізованого розчину і краплю розчину двухлористого олова. У присутності іонів вольфраму з'являється синя пляма окису вольфраму, забарвлення якого посилюється від дії концентрованої соляної кислоти.

      Визначення іонів тривалентного заліза. Продукти корозії знімають 0,1 н розчином НCl або HNO3. На папір наносять краплю аналізованого розчину, потім краплю розчину роданіду амонію або роданіду калію. У присутності іонів тривалентного заліза з'являється червоно-коричнева пляма роданіду заліза.

      Визначення іонів двовалентного заліза. Продукти корозії розчиняють 0,1 н розчином НСl або HNO3. На папір наносять краплю розчину залізосиньорідного калію, потім краплю аналізованого розчину. У присутності іонів двовалентного заліза з'являється синя пляма турнбулевої сині.

      За відсутності нікелю наявність іонів Fe2 + перевіряють диметилгліоксимом (з'являється червоно-рожева пляма комплексу заліза з диметилгліоксимом).

      Визначення іонів золота. Продукти корозії знімають 0,5 - 1 н розчином НС1 або HNO3. На папір наносять краплю аналізованого розчину, потім краплю розчину хлористого олова. У присутності іонів золота з'являється лілово-коричнева пляма адсорбційної сполуки золота і олов'яної кислоти.

      Для визначення іонів золота в присутності іонів паладію на папір наносять краплю розчину диметилгліоксима, потім краплю аналізованого розчину і дві-три краплі води. Хроматограму обробляють розчином хлористого олова. При наявності іонів золота з'являється лілово-коричнева пляма.

      Визначення іонів кадмію. Продукти корозії знімають 0,1 н розчином НСl або 10%-ним розчином хлористого амонію. На папір наносять краплю аналізованого розчину, потім краплю розчину сірчистого натрію. При наявності іонів кадмію з'являється жовта пляма сульфіду кадмію.

      Визначення іонів кобальту. Продукти корозії знімають 0,5 н розчином НСl або HNO3. У білий фарфоровий тигель об'ємом 2 -5 см поміщають краплю аналізованого розчину, потім одну-дві краплі роданістого амонію. При наявності іонів кобальту з'являється синьо-блакитна пляма комплексу кобальту з роданідом.

      Для виявлення іонів кобальту в присутності заліза в білий фарфоровий тигель об'ємом 2 - 5 см3 поміщають краплю аналізованого розчину, потім краплю насиченого водного розчину фтористого натрію, дві-три краплі розчину роданістого амонію. При наявності іонів кобальту з'являється синьо-блакитна пляма.

      Визначення іонів міді. Продукти корозії знімають 0,1 н розчином соляної кислоти, інгібувати уротропіном. На папір наносять краплю аналізованого розчину, потім краплю розчину α-бензоїноксиму. При наявності іонів міді з'являється салатно-зелена пляма мідної солі α-бензоїноксиму.

      Для виявлення іонів міді в присутності іонів заліза і нікелю на папір наносять краплю аналізованого розчину, потім чотири-п'ять крапель води. Хроматограму обробляють розчином дифенілтіокарбазиду. При наявності іонів міді, нікелю і заліза поблизу центру плями з'являється сіро-зелена або зелена зона сполуки міді, а далі - синьо-фіолетова зона з'єднання нікелю. Іони заліза з дифенілтіокарбазидом забарвлення плями не змінюють.

      Визначення іонів молібдену. Продукти корозії знімають 0,1 н розчином їдкого натру. На папір, просочений розчином етилсантогенату калію, наносять краплю аналізованого розчину, потім краплю 1 н розчину НСl. При наявності іонів молібдену з'являється червона пляма етилксантогенату молібдену.

      Визначення іонів нікелю. Продукти корозії знімають 0,1 н розчином НС1 або HNO3. На папір наносять краплю аналізованого розчину, потім краплю розчину диметилгліоксиму. При наявності іонів нікелю з'являється червоно-рожева пляма. У присутності іонів міді та заліза нікель виявляють наступним чином: на папір наносять краплю 10%-ного водного розчину фосфорнокислого двухзамісного натрію, потім краплю аналізованого розчину і краплю фосфорнокислого двозаміщенного натрію. Пляма обробляють диметилгліоксимом і після витримки над концентрованим розчином аміаку, занурюють в 5 -10%-ний розчин перекису водню. При наявності іонів нікелю на периферії з'являється червоно-рожева зона диметилгліоксимату нікелю.

      Визначення іонів олова. Продукти корозії знімають 1 н розчином оцтової кислоти. В аналізований розчин, що знаходиться на склі, поміщають шматочок магнієвої стружки. Краплю отриманого розчину наносять на папір, просочену розчином сулеми. При наявності іонів олова з'являється чорно-коричнева пляма металевої ртуті.

      Визначення іонів паладію. Продукти корозії знімають 1 н розчином НСl або HNO3. На папір наносять краплю розчину диметилгліоксиму, потім краплю аналізованого розчину. При наявності іонів паладію з'являється жовта пляма.

      Визначення іонів платини. Продукти корозії знімають 0,5 - 1 н розчином соляної кислоти. На папір наносять краплю аналізованого розчину, потім краплю розчину хлористого олова. При наявності іонів платини з'являється жовто-помаранчева пляма сполуки двухвалентної платини. Для виявлення іонів платини в присутності паладію на папір наносять краплю розчину диметилгліоксиму, потім краплю аналізованого розчину, чотири-п'ять крапель 1 -2%-ного розчину соляної кислоти. Хроматограму обробляють розчином йодистого калію. При наявності іонів платини і паладію в центрі плями з'являється жовта зона сполук паладію, а на периферії - рожево-лілова зона комплексу платини.

      Визначення іонів родію. Продукти корозії знімають 0,5 - 1 н розчином соляної кислоти. На папір наносять краплю аналізованого розчину, потім краплю розчину хлористого олова. При наявності іонів родію з'являється жовта пляма продуктів відновлення родію. Для виявлення іонів родію в присутності золота, платини, паладію на скло поміщають дві-три краплі аналізованого розчину і крупинку сульфіду кадмію, перемішують протягом 2-3 хв. Потім на папір наносять краплю фільтрату і чотири-п'ять крапель води. Хроматограму обробляють розчином хлористого олова. При наявності іонів родію з'являється жовта зона продуктів його відновлення.

      Визначення іонів свинцю. Продукти корозії знімають 1-1,5 н розчином оцтової кислоти. На папір наносять краплю аналізованого розчину, потім краплю розчину йодистого калію. При наявності іонів свинцю з'являється жовта пляма йодиду свинцю.

      Визначення іонів срібла. Продукти корозії знімають 0,1-0,5 н розчином HNO3. На папір, просочену розчином n-диметиламінобензиліденроданіду, наносять краплю аналізованого розчину. При наявності іонів срібла утворюється червоно-фіолетова пляма. Для виявлення іонів срібла в присутності міді і свинцю на папір наносять краплю розчину хромовокислого калію, потім краплю аналізованого розчину, краплю концентрованого розчину аміаку. Пляму обробляють оцтовою кислотою.

      Визначення іонів титану. Продукти корозії знімають 2 н розчином сірчаної кислоти. На папір наносять краплю аналізованого розчину, потім краплю розчину перекису водню. При наявності іонів титану з'являється жовта пляма надтитанової кислоти. Для виявлення іонів титану у присутності заліза на папір наносять краплю аналізованого розчину, потім одну-дві краплі розчину двухлористого олова, краплю розчину хроматронової кислоти. У присутності іонів титану з'являється буро-червона пляма.

      Визначення іонів хрому. Продукти корозії знімають 0,5 н розчином соляної або азотної кислоти. До краплі аналізованого розчину, що знаходиться на склі, додають краплю 10%-ного водного розчину або кілька кристалів надсірчанокислого амонію, потім одну-дві краплі 10%-ного розчину азотнокислого срібла та дві-три краплі дифенілкарбазиду. При наявності іонів хрому з'являється фіолетова пляма.

      Визначення іонів цинку. Продукти корозії знімають 0,5 - 1 н розчином їдкого натру. На папір наносять краплю аналізованого розчину і обробляють розчином дифенілтіокарбазидом. При наявності іонів цинку з'являється яскраве рожева пляма. Для виявлення іонів цинку в присутності кадмію, міді, заліза, нікелю, свинцю і олова на папір наносять краплю 0,5 н розчину їдкого натру, потім краплю аналізованого розчину і чотири-п'ять крапель лугу. Хроматограму обробляють розчином дифенілтіокарбазидом. При наявності іонів цинку на периферії плями з'являється рожева або рожево-фіолетова зона сполуки цинку [5].

 

 

 

                                        Список використаної літератури

1. Антропов Л.І. Теоретична електрохімія. – М.: Вища школа, 2006. – 512 с.

2. Вайнер Я.В. Технологія електрохімічних покриттів. – Л.: Машинобудування, 2004. – 464 с.

3. Вишомнрскис Р.М. Кінетика електроосаджування металів з комплексних електролітів. – М.: Наука, 2005. – 244 с.

4. Лайнер В.І. Захисні покриття металів. – М.: Металургія, 2004. – 560 с.

5. Жук Н.П. Курс корозії. – М.: Металургія, 2005. – 408 с.