5金属的缓蚀.docVIP

中国石油大学 实验报告 实验日期： 成绩： 班级： 学号： 姓名： 教师： 同组者： 金属的缓蚀 一、实验目的 1. 掌握一种测定钢铁腐蚀速度的方法（静态挂片失重法）。 2. 了解缓蚀剂的缓蚀机理。 二、实验原理 钢铁在酸性介质中的腐蚀是电化学腐蚀。若在盐酸中，钢铁的腐蚀反应为： 阳极反应： 阴极反应： +） 电池反应： 为了减小酸性介质对金属的腐蚀，常用的方法是在酸性介质中加入缓蚀剂。按作用机理，酸性介质缓蚀剂可分为吸附膜型（如甲醛）和“中间相”型（如丁炔醇）两类。 为了定量地表示缓蚀剂的缓蚀作用，可以测定钢铁在加与不加缓蚀剂的介质中的腐蚀速度。在测定腐蚀速度的方法中最常用的方法是挂片失重法。 当用挂片失重法测定钢铁腐蚀速度时，可将一已知质量并已知表面积的试片放在腐蚀介质（例如盐酸和加有缓蚀剂的盐酸）中，经过一定时间，再称它的质量，求得失重，按式（1）计算钢铁的腐蚀速度。 （1） 式中：—腐蚀速度，； —试片的失量，g； —试片的表面积，m2； —腐蚀时间，h。 缓蚀剂的缓蚀速率按式（2）计算。 （2） 式中：、—分别为试片在不加与加缓蚀剂的介质中的腐蚀速度。 三、仪器、材料与药品 1. 仪器和材料 电子天平（感量0.0001g）、游标卡尺、红外干燥箱、镊子、试片、50mL具塞试管、5mL量筒、试管架、砂纸、脱脂棉、滤纸。 2. 药品 盐酸、甲醛、丁炔醇、丙酮、乙醇。 四、实验步骤 1. 将4片金属腐蚀试片分别依次用布砂纸、水砂纸和金相砂纸磨平、磨亮，用脱脂棉擦净铁屑，再用游标卡尺测量它的长、宽、厚和圆孔直径。 2. 将试片在1:1的丙酮—乙醇溶液中洗去油污后，放在洁净的滤纸上，置于红外干燥箱中烘干，用电子天平按其标号准确称取质量。 3. 取4个50mL具塞试管，各加入30mL质量分数为0.1的盐酸，第一个试管中加入2mL蒸馏水，第二个试管中加入2mL质量分数为0.125的甲醛，第三个试管中加入2mL质量分数为0.125的丁炔醇，最后一个试管中加入1mL质量分数为0.125的甲醛和1mL质量分数为0.125的丁炔醇，盖好瓶盖摇匀备用。 4. 将秤好质量的试片用镊子小心放入上述试管中，准确记录加入的时间和室温。注意观察气泡从试片表面上析出的速度。0.5h后，用镊子将试片从酸液中取出，立即用自来水洗去残留在试片上的酸并用结晶滤纸蘸去部分自来水，然后放入1:1的丙酮—乙醇溶液中洗涤，最后放在红外干燥箱中烘干，称其质量。 五、实验数据处理： 实验记录数据如表1所示。 表1 实验原始记录表 缓蚀剂 试片编号 试片尺寸（m） 腐蚀前质量（g） 腐蚀后质量（g） 实验现象 长a 宽b 厚c 孔径d 不加缓蚀剂 1187 0.0732 0.012 0.002 0.004 14.1573 14.1337 迅速产生大量气泡，并且一直持续。 甲醛 1188 14.2299 14.2282 产生少量气泡，并随时间延长而不断减少。 丁炔醇 1189 14.1041 14.1033 有微量气泡产生，缓慢放出，后来越来越少 甲醛+丁炔醇 1190 14.0976 14.0971 几乎不产生气泡，有微量气泡附着于试片表面。 1. 根据试片的长宽厚和圆孔直径，计算试片的表面积。 2. 计算试片在加与不加缓蚀剂的质量分数为0.1的盐酸中的腐蚀速度。 数据处理如表2所示。 表2 腐蚀速度计算相关数据表 缓蚀剂 腐蚀前质量（g） 腐蚀后质量（g） 失量Δm（g） 腐蚀速度υ（g/(m2·h)） 不加缓蚀剂 14.1573 14.1337 0.0236 22.50 甲醛 14.2299 14.2282 0.0017 1.62 丁炔醇 14.1041 14.1033 0.0008 0.763 甲醛+丁炔醇 14.0976 14.0971 0.0005 0.477 计算腐蚀速率的公式由公式（1）确定。将表2所列出的失量，以及之前算得的试片表面积，实验时间代入公式（1）计算得： （1）不加缓蚀剂： 。 （2）加甲醛： 。 （3）加丁炔醇： 。 （4）加甲醛+丁炔醇： 。 3. 计算三种缓蚀剂的缓蚀率。 计算缓蚀率的公式