Обработка результатов экспериментов

По результатам испытаний образцов в растворах гидроксида натрия, хлористого натрия и серной кислоты вычислить отрицательные массовые и глубинные показатели коррозии исследуемых (сплавов) металлов (см. таблицы 1 ─ 3) по формулам

, г / см² час,

, мм / год,

где m₀ и m₁ - масса образцов до испытания и после испытания, г;

S₀ ─ начальная поверхность образца, см²;

r_м ─ плотность металла (сплава), с которым проводилось испытание, г / см³;

t ─ время испытаний, час.

Для испытания образцов в растворе серной кислоты, кроме указанных выше показателей коррозии металлов, рассчитать объемные показатели коррозии

, см³ / см² час,

где V⁰_H2 ─ объем выделившегося водорода, приведенный к нор-мальным физическим условиям (н.ф.у. Р⁰ = 760 мм рт. ст., Т⁰ = 273 К).

Таблица 4 - Давление насыщенного водяного пара

Для приведения экспериментальных объёмов водорода к нормальным условиям воспользоваться уравнением объединённого газового закона идеальных газов (водород считать идеальным газом):

где Р⁰н₂, V⁰н₂, Т⁰ ─ давление (Па), объём (см³), температура (К) водорода при н.у.;

Рн₂, Vн₂, Т ─ давление (Па), объём (см³), температура (К) водорода в условиях опыта.

Таблица 5 ─ Плотность воды

Давление водорода в условиях опыта можно рассчитать исходя из следующего: давление в емкости для измерения объема газа уравновешивает атмосферное давление Р_ат и гидростатическое давление Р_г столба воды в емкости с водой, которое возникает в результате выделения газа и складывается из давления водорода Рн₂ и давления насыщенных паров воды Рн₂о над водой в емкости для измерений (таблица 4). Следовательно,

,

или , Па,

где 9,81 ─ ускорение свободного падения тела, м / с²;

r_т ─ плотность воды (см. таблицу 5) при температуре в ёмкости для измерения объёма газа (принимается равной температуре в лаборатории), г / см³;

h ─ высота столба жидкости в ёмкости для воды при каждом отсчёте объёма выделившегося водорода (расстояние от уровня воды в стакане с водой до уровня воды в емкости для газа (см. рисунок 2), измеряется линейкой с ценой деления 1 мм), мм.

По найденным значениям объёмного показателя коррозии для отдельных измерений вычислить его среднее значение с указанием абсолютного разброса.

Построить график зависимости объёма выделившегося водорода, приведенного к нормальным условиям, от времени испытания металлов.

Используя ГОСТ-13819-89 (приложение 1), оценить коррозион-ную стойкость металлов в растворх хлорида натрия и серной кислоты в баллах.

Результаты всех расчетов и определений занести в таблицы 1 ─ 3.

По уравнениям химических реакций взаимодействия металлов (сплавов металлов) с раствором серной кислоты, по убыли массы образцов вычислить теоретическое количество образующегося водорода (см³) и сравнить его с опытной величиной.

Содержание отчета по работе

В отчете о проделанной работе нужно привести цель работы, краткую теоретическую часть, результаты экспериментов и их обра-ботку в соответствии с методическими рекомендациями.

Цель работы должна отражать экспериментальный метод (мето-дику) проведения опытов, величины, которые следует определить.

В теоретической части необходимо привести основные понятия и определения о термодинамических свойствах растворов, парциальных молярных величинах компонентов растворов, от каких факторов они зависят. Описать методы определения парциальных молярных вели-чин. Привести формулы, которые будут необходимы при обработке результатов экспериментов. Содержание теоретической части должно быть ответами на контрольные вопросы по выполняемой работе.

Экспериментальные данные оформлять в соответствии с мето-дическими рекомендациями. Сначала проводятся черновые расчеты по обработке данных экспериментов. После проверки их правильности преподавателем они заносятся в отчет. Все полученные величины при-водить с указанием размерности. Таблицы и графики выполнять аккуратно с помощью карандаша (ручки) и линейки.

Отчет пишется на листах А4 или на развернутых листах тет-радной бумаги. В отчете не должно быть исправлений, зачеркиваний текста и вычислений.

По данным полученным в работе необходимо сделать выводы. В них следует отразить, какой метод использовался в работе, какие получены экспериментальные величины.

Небрежно оформленный отчет не принимается.