Опыт 2. Электрохимическая коррозия железа в условиях неодинаковой аэрации

Разная концентрация деполяризатора О₂ в объеме капли (неодинаковая аэрация) приводит к тому, что в приповерхностной области капли (там, где концентрация О₂ максимальная) наиболее быстро протекает процесс химической коррозии металла, приводящий к образованию оксида железа (II):

Fe + O₂→ FeO

Оксид FeO в последующем процессе ЭХК выполняет роль катода на участке, контактирующем с электролитом.

Под центром капли, в области наименьшей концентрации О₂, образование защитной пленки FeO наиболее затруднено. Эта область поверхности чистого железа выполняет роль анода, т. к. имеет более отрицательное значение электродного потенциала, чем FeO (рис. 8.1).

Реагенты: 3 %-ный раствор хлорида натрия NaCl, к которому предварительно добавлены раствор красной кровяной соли К₃[Fe(CN)₆] (2 % по массе) и раствор фенолфталеина; железная плоская пластинка.

Принадлежности: наждачная бумага, фильтровальная бумага.

Методика проведения опыта: Зачистите железную пластинку наждачной бумагой, промойте водой и высушите фильтровальной бумагой. На пластинку, находящуюся в горизонтальном положении, нанесите каплю раствора NaCl (диаметром 1-1,5 см), к которому предварительно были добавлены раствор красной кровяной соли и фенолфталеин. Оставьте пластину с каплей в неподвижном состоянии на 3-5 мин. В процессе опыта наблюдайте, в каких областях капли и какие окрашивания появляются.

Отразите наблюдения в лабораторном журнале, составьте и изобразите схему коррозии железа в условиях неодинаковой аэрации (см. рис. 8.1). Напишите реакции, проходящие на анодном и катодном участках железной пластины.

В выводах объясните:

– почему капля воды по периметру окрасилась в розовый цвет, а в центре капли появилось синее окрашивание;

– какую роль в проведенном опыте выполняют раствор NaCl, раствор красной кровяной соли и фенолфталеин.

– каким образом неодинаковая аэрация может влиять на процесс коррозии технологического оборудования.