+金属的缓蚀+02

1、中国石油大学（油田化学）实验报告实验日期： 2010.10.26 成绩： 班级： 学号： 姓名：教师： 同组者： 实验八 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： Fe Fe2+ + 2e阴极反应: 2HCl + 2e H2 + 2Cl-+)电池反应：Fe + 2HCl FeCl2 + H2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

2、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，求得失量，即可按式-1计算钢铁的腐蚀速度。 （-1）式中： 腐蚀速度，g/(m2·h)； 试片的失量，g；试片的表面积，m2；腐蚀时间，h。缓蚀剂的缓蚀率按式1-2计算。缓蚀率= （1-2）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0.000lg）、游标卡尺、红外干燥箱、镊子、

3、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11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，用电子天平按其编号准确称取质量。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.

4、125的甲醛和1ml质量分数为0.125的丁炔醇，盖好瓶塞摇匀备用。4. 将称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洁净滤纸蘸去部分自来水，然后放入11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、结果处理1. 根据试片的长、宽、厚和圆孔的直径，计算试片的表面积。表面积 表一 试片尺寸参数及表面积计算试片编号试片尺寸长h(mm）宽a（mm）厚b（mm）孔径（mm）表面积A（）1117-112073.212242097.592. 计算试片在加与不加

5、缓蚀剂的质量分数为0.1盐酸中的腐蚀速度。3. 计算三种缓蚀剂的缓蚀率。腐蚀速度=缓蚀率=t = 0.5h表二 腐蚀速度及缓蚀率计算表格缓蚀剂试片腐蚀前质量g腐蚀后质量g腐蚀速度缓蚀率%不加缓蚀剂111713.548113.54681.24 0甲醛111813.481813.48080.95 23.11 丁炔醇111913.577813.57750.29 76.93 甲醛+丁炔醇112013.692113.69150.57 53.86 六、思考题1. 解释丁炔醇的缓蚀机理，并说明低温缓蚀效果差的原因。答：丁炔醇与金属片面反应，形成中间相。该中间相是一个大分子，介于H和金属表面之间，阻止H接近金属表面，从而起到屏蔽作用。同时丁炔醇的中间相缓蚀机理并不排除炔醇在金属表面通过吸附而产生的缓蚀作用，炔醇的羟基和三键都可与金属表面产生络合作用，从而使炔醇吸附在金属表面。 当低温时，反应速度降低，形成中间物量减少，自然缓蚀效果变差。2. 说明试片的光洁度对腐蚀速度有何影响? 答：当试片表面不光洁时，会有其他物质附着在试片表面 ，比如金属的氧化物，就会和金属反应，所以会减慢金属的腐蚀速度。3 . 比较三种缓蚀剂的缓蚀效果并说明原因。 答：丁炔醇不仅能够与金属表面产生络合作用，使炔醇吸附在金属表面，还能生成中间相，隔离 H和金属表面