Последовательность выполнения работы. 1. Подготовить алюминиевые пластинки к оксидированию, для чего

1. Подготовить алюминиевые пластинки к оксидированию, для чего, предварительно их пронумеровав, протравить поочередно в подогретом на го­релке до 50–60°С специальном щелочном растворе в течение 4–5 мин. каждый.

2. После травления про­мыть образцы холодной проточной водой и просушить фильтровальной бумагой.

3. Присоединить первую пластинку к положительному полюсу выпрямителя так, чтобы два свинцовых катода и алюминиевый анод были параллельны между собой и расстояния между ними  были равны.

4. Погрузить элект­роды в ванну с электролитом – раствором  H₂SO₄.

5. Провести анодное оксидирование, для чего поставить регулятор напряжения выпрямителя на нулевое деление и включить выпрямитель в сеть. Установить напряжение, равное 6 В, и поддерживать его до конца оксидирования. Продолжительность окси­дирования первого образца – 10 мин.

6.  По окончании процесса образец алюминия извлечь из ванны, промыть сначала холодной, а затем теп­лой водой и осторожно просушить его фильтровальной бумагой.

7. Подобным же образом провести оксидирование оставшихся трех образцов, выдерживая их в ванне в течение 15, 20 и 30 мин. соответственно.

8. Проверить защит­ные свойства оксидной пленки всех оксидированных образцов. Для этого на оксидированную поверхность нанести из капельни­цы три капли подкисленного раствора бихромата калия, заметив по секундомеру время нанесения капель. При этом на поверхности оксидированного образца будет происходить окислительно-восстановительной реакция

                     2А1 + Cr₂O₇^2- + 14Н⁺ → 2Al³⁺ + 2Сг³⁺ + 7Н₂О,

в результате которой оранжевые бихромат-ионы Cr₂O₇^2-, достигая поверхности металлического алюминия, будут восстанавливаться им  до ионов Сг⁺³ и раствор изменит свою окраску на зеленую, характерную для ионов Сг³⁺.

Очевидно, что чем больше сплошность  и толщина оксидной пленки на алюминии, тем больше промежуток времени от момента нанесения капли до появления зеленой окраски раствора.

9. Результаты наблюдений записать в таблицу.                    

 

Номер образца	τ1, продолжительность оксидирования, мин	τ2, время от момента нанесения капли до изменения окраски, сек
1	10
2	15
3	20
4	30

 

10. По экспериментальным данным построить график зависимости защитных свойств оксидной пленки (τ₂) от продолжительности окси­дирования (τ₁).

 

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАЧИ

1. Объясните механизм и основные технологические стадии анодного оксидирования.

2. Какие электрохимические процессы происходят при анодном оксидировании алюминия и его сплавов в кислой среде?

3. По каким признакам можно оценить качество защитных оксидных покрытий?

4. Какие процессы происходят при электролизе раствора серной кислоты

H₂SO₄ с использованием медного катода и медного анода?

          

                              Библиографический список

1. Чекунов Э.Г. Растворы. Электрохимия. – М.: МАИ, 1981.

2. Буданова Н.С., Фармаковская А.А. Методическое пособие для практических и курсовых работ по «Физической химии». – М.: МАИ, 2002.

3. Бункина Н.А., Буданова Н.С., Акшонов Б.Б. Химические источники электрической энергии. Коррозия. – М.: МАИ, 1982.

4. Киреев Б.А. Курс физической химии. – М.: Химия, 1975.

5. Глинка Н.Л. Общая химия. – М.: Химия, 2000.

6. Буданова Н.С., Фармаковская А.А. Учебное пособие к практическим занятиям и курсовым работам по физической химии. – М.: МАИ,

7. Коровин Н.В. Курс общей химии. – М.: Высшая школа, 2008.

 

 

О Г Л А В Л Е Н И Е

 

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Раздел I. Растворы............................................................................................

Глава 1. Равновесия в растворах неэлектролитов. Криоскопия и эбулиоскопия                      

Глава 2. Растворы электролитов...........................................................

2.1. Равновесие в растворах электролитов. Степень и константа диссоциации

2.2. Ионное произведение воды. Кислотность растворов. Водородный показатель (рН)

                    2.3. Гидролиз солей. Вычисление рН при гидролизе солей

2.4. Буферные растворы

2.5. Ионообменная хроматография.............................................

                    2.6. Коллоидные растворы

2.7. Электропроводность растворов электролитов

                     2.8. Кондуктометрическое титрование

     Раздел II.  Электрохимия

              Глава 3. Гальванические элементы

3.1. Окислительно-восстановительные элементы  

3.2. Концентрационные цепи и концентрационные  гальванические элементы                     

3.3. Потенциометрическое титрование

3.4. Окислительно-восстановительное титрование.......                    

              Глава 4. Электролиз    

  Глава 5. Коррозия металлов.  Методы за­щиты от коррозии  

 

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

 

               Глава 6. Описание лабораторных работ................

Работа №  1. Определение эквивалента металла газометрическим методом.

Работа №  2. Криометрия

Работа №  3. Измерение электропроводности растворов

Работа №  4. Кондуктометрическое титрование.

Работа №  5. Потенциометрическое титрование

Работа №  6. Определение константы диссоциации слабой кислоты

и  константы гидролиза соли

Работа №  7. Буферные растворы

Работа №  8. Ионообменная хроматография

Работа №  9. Коллоидные растворы

Работа №  10. Определение ЭДС элемента Якоби-Даниэля

Работа №  11. Испытание элемента Якоби-Даниэля в режиме аккумулятора

Работа №  12. Изучение окислительно-восстановительных гальванических элементов

Работа №  13. Окислительно-восстановительное титрование

Работа №  14. Концентрационные гальванические элементы

Работа №  15.Электролиз и его практическое применение

Работа №  16. Электрохимическое полирование металлов

Работа №  17. Определение скорости коррозии металла газометрическим методом

Работа №  18. Протекторная защита металлов от коррозии

Работа №  19. Анодное оксидирование алюминия

Библиографический список

 

Тем. план 2008, поз. 15/д

 

Растворы. Электрохимия

Учебное пособие

к лабораторному практикуму по химии

Под ред. Н. С. Будановой и А. А. Фармаковской

 

Редактор Л. В. Кутукова

 

Сдано в набор         . Подписано к печати

 

Бумага офсетная. Формат 60 х 84 1/16. Печать офсетная.

Усл. печ. л.   . Уч. изд. л.     . Тираж 1000 экз.

Зак.  /165

 

 

Издательство МАИ−ПРИНТ

 

Типография Издательства МАИ