Мырыштың күкірт қышқылында еру кинетикасына, кейбір электртерістілігі жағары металдардың әсері
Электролит ерітінділерінде металдың өздігінен еру үрдісі зерттеушілердің назарын ертеден аударған. Ол металдардың электрохимиялық коррозиясының негіздерінің бірі болып саналады және гидрометаллургияда көптеген үрдістерді қоса алып жүреді. Жеке алып қарағанда, қорғасынның гидрометаллургиялық өндірісінде металдың қорғасынның еру үрдісі қорғасын қиыршығының көмегімен қорғасын сульфатының қоспалардан ерітіндінің цементациялық арылу тереңдігін анықтайды, сондай-ақ қорғасын электролиз үрдісінің техника-экономикалық көрсеткіштерін анықтайды. Берілген үрдіс никель гидрометаллургиясында және басқа да металдарға ұқсас әсер етеді, сондай-ақ металдарды қышқылдарда ерітіп тұз алуда әсер етеді.
Берілген жұмыстың мақсаты металдық мырыштың күкірт қышқылының су ерітіндісінде еру кинетикасын температураға және ерітінді құрамына байланысты зерттеу, ерітіндіде қорғасынға қарағанда оң электрлі кейбір металдардың қоспаларының бар екендігін анықтау.
1.2 Қоспасы бар металл ерітіндісінің кинетикасы
Металды біртекті бетте ерітуде электрохимиялық реакция жылдамдығы барлық бөлікте бірдей (эквипотенциалды бет). Осы жағдай сұйық металға, мысалы сынапты немесе амальгамалы электродқа лайық. Қатты металда осы лайықталық белгілі жақындық ретінде ғана қызмет етуі мүмкін. Егер қатты металл бөліктер кристалл торларырының кемшілігіне байланысты физикалық біртекті болмайды. Жеке кристаллиттер осы нүктелерде электрохимиялық реакциалар кинетикасында көрініс табатын әртүрлі энергия және әртүрлі қасиетке ие болады.
Ерітудің нығайған көрінісінен әлі де ауытқуды металда біртексіз қоспалар бар екендігін анықтауда және оның бетінде әртүрлі химиялық және физикалық қасиетті бөліктер бар екендігін білгенде байқалады. Сондықтан жоғарыда келтірілгендер қандай жағдайда шынайы қатты металға қолданылуы мүмкін екендігін анықтау қажет.
Біртексіз қоспалардың физикалық және химиялық қасиеттерінің негізгі металл қасиеттерінен үлкен өзгешелігінің бар екендігі және осы қоспалар бөлігінде сутегінің бөлінуі төмендетілгені жайлы жағдайлар тіркелген. Осы жағдайда қосындының электродты потенциялы негізгі металл потенциялына
Берілген жұмыстың мақсаты металдық мырыштың күкірт қышқылының су ерітіндісінде еру кинетикасын температураға және ерітінді құрамына байланысты зерттеу, ерітіндіде қорғасынға қарағанда оң электрлі кейбір металдардың қоспаларының бар екендігін анықтау.
1.2 Қоспасы бар металл ерітіндісінің кинетикасы
Металды біртекті бетте ерітуде электрохимиялық реакция жылдамдығы барлық бөлікте бірдей (эквипотенциалды бет). Осы жағдай сұйық металға, мысалы сынапты немесе амальгамалы электродқа лайық. Қатты металда осы лайықталық белгілі жақындық ретінде ғана қызмет етуі мүмкін. Егер қатты металл бөліктер кристалл торларырының кемшілігіне байланысты физикалық біртекті болмайды. Жеке кристаллиттер осы нүктелерде электрохимиялық реакциалар кинетикасында көрініс табатын әртүрлі энергия және әртүрлі қасиетке ие болады.
Ерітудің нығайған көрінісінен әлі де ауытқуды металда біртексіз қоспалар бар екендігін анықтауда және оның бетінде әртүрлі химиялық және физикалық қасиетті бөліктер бар екендігін білгенде байқалады. Сондықтан жоғарыда келтірілгендер қандай жағдайда шынайы қатты металға қолданылуы мүмкін екендігін анықтау қажет.
Біртексіз қоспалардың физикалық және химиялық қасиеттерінің негізгі металл қасиеттерінен үлкен өзгешелігінің бар екендігі және осы қоспалар бөлігінде сутегінің бөлінуі төмендетілгені жайлы жағдайлар тіркелген. Осы жағдайда қосындының электродты потенциялы негізгі металл потенциялына
Мырыштың күкірт қышқылында еру кинетикасына, кейбір электртерістілігі
жағары металдардың әсері
Электролит ерітінділерінде металдың өздігінен еру үрдісі зерттеушілердің
назарын ертеден аударған. Ол металдардың электрохимиялық коррозиясының
негіздерінің бірі болып саналады және гидрометаллургияда көптеген
үрдістерді қоса алып жүреді. Жеке алып қарағанда, қорғасынның
гидрометаллургиялық өндірісінде металдың қорғасынның еру үрдісі қорғасын
қиыршығының көмегімен қорғасын сульфатының қоспалардан ерітіндінің
цементациялық арылу тереңдігін анықтайды, сондай-ақ қорғасын электролиз
үрдісінің техника-экономикалық көрсеткіштерін анықтайды. Берілген үрдіс
никель гидрометаллургиясында және басқа да металдарға ұқсас әсер етеді,
сондай-ақ металдарды қышқылдарда ерітіп тұз алуда әсер етеді.
Берілген жұмыстың мақсаты металдық мырыштың күкірт қышқылының су
ерітіндісінде еру кинетикасын температураға және ерітінді құрамына
байланысты зерттеу, ерітіндіде қорғасынға қарағанда оң электрлі кейбір
металдардың қоспаларының бар екендігін анықтау.
1.2 Қоспасы бар металл ерітіндісінің кинетикасы
Металды біртекті бетте ерітуде электрохимиялық реакция жылдамдығы барлық
бөлікте бірдей (эквипотенциалды бет). Осы жағдай сұйық металға, мысалы
сынапты немесе амальгамалы электродқа лайық. Қатты металда осы лайықталық
белгілі жақындық ретінде ғана қызмет етуі мүмкін. Егер қатты металл
бөліктер кристалл торларырының кемшілігіне байланысты физикалық біртекті
болмайды. Жеке кристаллиттер осы нүктелерде электрохимиялық реакциалар
кинетикасында көрініс табатын әртүрлі энергия және әртүрлі қасиетке ие
болады.
Ерітудің нығайған көрінісінен әлі де ауытқуды металда біртексіз қоспалар
бар екендігін анықтауда және оның бетінде әртүрлі химиялық және физикалық
қасиетті бөліктер бар екендігін білгенде байқалады. Сондықтан жоғарыда
келтірілгендер қандай жағдайда шынайы қатты металға қолданылуы мүмкін
екендігін анықтау қажет.
Біртексіз қоспалардың физикалық және химиялық қасиеттерінің негізгі
металл қасиеттерінен үлкен өзгешелігінің бар екендігі және осы қоспалар
бөлігінде сутегінің бөлінуі төмендетілгені жайлы жағдайлар тіркелген. Осы
жағдайда қосындының электродты потенциялы негізгі металл потенциялына
қарағанда оң электрлі болуы керек, себебі сутегі бөлінуіне арналған
бөліктер жылдам өздік еруге ұшырауы мүмкін.
Бұрынырақта анықталғандай, қоспа және негізгі металл микрогальваний
элементтерінің үлкен санын түзеді. Осы элементтердің ішкі кедергісі
ерітіндінің электрөткізгіштігі және қоспаның өлшемі мен формасына қарай
анықталады. Алғашқы кедергі ерітінді кедергісімен өлшенбейді.
Электрөткізгіштігі төмен ерітінділерде жергілікті электр токтары
туындайды. Металда ток қоспаның оң бөлігінен беттің теріс бөлігіне қарай
өтеді. Ерітіндіде ток бағыты керісінше. Негізгі металл бетінен токтың
өтуінде металдың анодты қышқылдануы болады, ал қоспада сутегінің катодты
бөліну реакциясы жүреді.
Қоспаның жұмысы келесі түрде түсіндіріледі.[2] Негізгі металда қоспаның
болмауы стационарлық потенциалды тудырады әрі ион разрядының катодты үрдісі
және иондалудың анодты үрдісі бірдей жылдамдықпен өткен болар еді. Ал
қоспада сутегі ионы разряды жеңілдетілген, сондықтан негізгі металл
потенциялының оң жаққа жылжуы байқалады. Осының есебінен негізгі металл
еруінің үрдісі жылдамдайды, ал ондағы сутегі бөлінуінің катодты үрдісі
баяулайды. Сутегі ионы разрядының жылдамдығы металл табиғатына тәуелді
болғандықтан, сутегі бөлінуінің төмен кернеулі қоспасы қышқыл ерітіндісінде
жоғары кернеулі металл ерітіндісінің жылдамдығын арттыруы мүмкін. Осындай
әрекет темір мен мырыш және сурьма мен қорғасын қоспасында да байқалады.
[1]
Беттің катодты және анодты бөліктері ток өткенде поляризацияланады.
Локальді элементтердегі ток күші қосылады, егер олардың катодты және анодты
бөліктерінің поляризацияның қисығы мен омдық өзара кедергісі белгілі болса.
Металл коррозиясы жайлы әдебиеттерде локальды элементтердің ток күшінің
графикалық әдісі катодты және анодты бөліктердің поляризациялық қисығы
көмегімен жиі қолданылады. [1.2]
Осындай диограмманың мысалы 2 суретте көрсетілген.
1. Металдың анодты поляризация қисығы.
2. Қоспаның катодты поляризация қисығы.
1 қисық металдың анодты, ал 2 қисық қоспаның катодты поляризациясына сәйкес
келеді. Абсцисса өсіне көбіне ток тығыздығының логарифмін емес, ток күші
логарифмін кейде жай ғана ток күшін орналастырады. Тәсілде поляризациялық
қисықтың орналасуы металл мен ерітіндінің сипатына ғана емес, сондай-ақ
сәйкес бөліктер шамасына да байланысты болады. 2 суреттегі абсцисса анодты
және катодты ток күшінің жиынын өрнектейді.
Стационарлық жағдайда микроэлемент жұмысында негізгі металл анодты, ал
қоспа катодты поляризацияланады, ал олардың арасындағы потенциалдар
айырмасы бастапқыдан төмен болады, сақталынған потенциялдар айырмасы анодты
және катодты бөліктерде ерітіндінің омдық потенциялының төмендеуіне сәйкес
келеді. (2 сурет)
2 ЗЕРТХАНАЛЫҚ БӨЛІМ
2.1 Тәжірибенің әдістемесі
Зерттеу 3 суретте көрсетілген құрылғыда орындалған.
Сурет 3. Күкірт қышқылы ерітіндісінде мырыштың еру жылдамдығын анықтау
құрылғысы.
1. магнитті араластырғыш
2. стакан – термостат
3. реакциялық колба
4. термометр
5. ажыратқыш шына түтік
6. подставка
7. штатив
8. су және эксикатор
9. газдық бюретка
Қондырғы сыйымдылығы 0,14л конустық шыны колбадан тұрады, оған күкірт
қышқылының су ерітіндісін құйып мырыш қиыршығын себеді. Колба резина
қақпақпен және ажыратушы шыны түтікпен (5) жабылады, олардың көмегімен газ
типтес сутегі , мырыштың еру үрдісінде түзіліп 100мл газдың бюреткада судың
тесіп өтуі әдісімен жиналуы керек. Су үшін резервуар ретінде эксикатор (9)
қызмет етеді. Жиналған газ көлемі қалыпты жағдай тудырды. Бұл үшін бөлу
құны 0,1 0С термометр көмегімен әрбір тәжірибенің басында және соңында
зертханадағы ауа температурасы өлшетіп отырылады. Орташа арифметикалық
мәндер есепке алынған. Атмосфералық қысым да ұқсас түрде алынды.
Ерітіндіні термостаттау үшін реакциялық колбаға талап ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
жағары металдардың әсері
Электролит ерітінділерінде металдың өздігінен еру үрдісі зерттеушілердің
назарын ертеден аударған. Ол металдардың электрохимиялық коррозиясының
негіздерінің бірі болып саналады және гидрометаллургияда көптеген
үрдістерді қоса алып жүреді. Жеке алып қарағанда, қорғасынның
гидрометаллургиялық өндірісінде металдың қорғасынның еру үрдісі қорғасын
қиыршығының көмегімен қорғасын сульфатының қоспалардан ерітіндінің
цементациялық арылу тереңдігін анықтайды, сондай-ақ қорғасын электролиз
үрдісінің техника-экономикалық көрсеткіштерін анықтайды. Берілген үрдіс
никель гидрометаллургиясында және басқа да металдарға ұқсас әсер етеді,
сондай-ақ металдарды қышқылдарда ерітіп тұз алуда әсер етеді.
Берілген жұмыстың мақсаты металдық мырыштың күкірт қышқылының су
ерітіндісінде еру кинетикасын температураға және ерітінді құрамына
байланысты зерттеу, ерітіндіде қорғасынға қарағанда оң электрлі кейбір
металдардың қоспаларының бар екендігін анықтау.
1.2 Қоспасы бар металл ерітіндісінің кинетикасы
Металды біртекті бетте ерітуде электрохимиялық реакция жылдамдығы барлық
бөлікте бірдей (эквипотенциалды бет). Осы жағдай сұйық металға, мысалы
сынапты немесе амальгамалы электродқа лайық. Қатты металда осы лайықталық
белгілі жақындық ретінде ғана қызмет етуі мүмкін. Егер қатты металл
бөліктер кристалл торларырының кемшілігіне байланысты физикалық біртекті
болмайды. Жеке кристаллиттер осы нүктелерде электрохимиялық реакциалар
кинетикасында көрініс табатын әртүрлі энергия және әртүрлі қасиетке ие
болады.
Ерітудің нығайған көрінісінен әлі де ауытқуды металда біртексіз қоспалар
бар екендігін анықтауда және оның бетінде әртүрлі химиялық және физикалық
қасиетті бөліктер бар екендігін білгенде байқалады. Сондықтан жоғарыда
келтірілгендер қандай жағдайда шынайы қатты металға қолданылуы мүмкін
екендігін анықтау қажет.
Біртексіз қоспалардың физикалық және химиялық қасиеттерінің негізгі
металл қасиеттерінен үлкен өзгешелігінің бар екендігі және осы қоспалар
бөлігінде сутегінің бөлінуі төмендетілгені жайлы жағдайлар тіркелген. Осы
жағдайда қосындының электродты потенциялы негізгі металл потенциялына
қарағанда оң электрлі болуы керек, себебі сутегі бөлінуіне арналған
бөліктер жылдам өздік еруге ұшырауы мүмкін.
Бұрынырақта анықталғандай, қоспа және негізгі металл микрогальваний
элементтерінің үлкен санын түзеді. Осы элементтердің ішкі кедергісі
ерітіндінің электрөткізгіштігі және қоспаның өлшемі мен формасына қарай
анықталады. Алғашқы кедергі ерітінді кедергісімен өлшенбейді.
Электрөткізгіштігі төмен ерітінділерде жергілікті электр токтары
туындайды. Металда ток қоспаның оң бөлігінен беттің теріс бөлігіне қарай
өтеді. Ерітіндіде ток бағыты керісінше. Негізгі металл бетінен токтың
өтуінде металдың анодты қышқылдануы болады, ал қоспада сутегінің катодты
бөліну реакциясы жүреді.
Қоспаның жұмысы келесі түрде түсіндіріледі.[2] Негізгі металда қоспаның
болмауы стационарлық потенциалды тудырады әрі ион разрядының катодты үрдісі
және иондалудың анодты үрдісі бірдей жылдамдықпен өткен болар еді. Ал
қоспада сутегі ионы разряды жеңілдетілген, сондықтан негізгі металл
потенциялының оң жаққа жылжуы байқалады. Осының есебінен негізгі металл
еруінің үрдісі жылдамдайды, ал ондағы сутегі бөлінуінің катодты үрдісі
баяулайды. Сутегі ионы разрядының жылдамдығы металл табиғатына тәуелді
болғандықтан, сутегі бөлінуінің төмен кернеулі қоспасы қышқыл ерітіндісінде
жоғары кернеулі металл ерітіндісінің жылдамдығын арттыруы мүмкін. Осындай
әрекет темір мен мырыш және сурьма мен қорғасын қоспасында да байқалады.
[1]
Беттің катодты және анодты бөліктері ток өткенде поляризацияланады.
Локальді элементтердегі ток күші қосылады, егер олардың катодты және анодты
бөліктерінің поляризацияның қисығы мен омдық өзара кедергісі белгілі болса.
Металл коррозиясы жайлы әдебиеттерде локальды элементтердің ток күшінің
графикалық әдісі катодты және анодты бөліктердің поляризациялық қисығы
көмегімен жиі қолданылады. [1.2]
Осындай диограмманың мысалы 2 суретте көрсетілген.
1. Металдың анодты поляризация қисығы.
2. Қоспаның катодты поляризация қисығы.
1 қисық металдың анодты, ал 2 қисық қоспаның катодты поляризациясына сәйкес
келеді. Абсцисса өсіне көбіне ток тығыздығының логарифмін емес, ток күші
логарифмін кейде жай ғана ток күшін орналастырады. Тәсілде поляризациялық
қисықтың орналасуы металл мен ерітіндінің сипатына ғана емес, сондай-ақ
сәйкес бөліктер шамасына да байланысты болады. 2 суреттегі абсцисса анодты
және катодты ток күшінің жиынын өрнектейді.
Стационарлық жағдайда микроэлемент жұмысында негізгі металл анодты, ал
қоспа катодты поляризацияланады, ал олардың арасындағы потенциалдар
айырмасы бастапқыдан төмен болады, сақталынған потенциялдар айырмасы анодты
және катодты бөліктерде ерітіндінің омдық потенциялының төмендеуіне сәйкес
келеді. (2 сурет)
2 ЗЕРТХАНАЛЫҚ БӨЛІМ
2.1 Тәжірибенің әдістемесі
Зерттеу 3 суретте көрсетілген құрылғыда орындалған.
Сурет 3. Күкірт қышқылы ерітіндісінде мырыштың еру жылдамдығын анықтау
құрылғысы.
1. магнитті араластырғыш
2. стакан – термостат
3. реакциялық колба
4. термометр
5. ажыратқыш шына түтік
6. подставка
7. штатив
8. су және эксикатор
9. газдық бюретка
Қондырғы сыйымдылығы 0,14л конустық шыны колбадан тұрады, оған күкірт
қышқылының су ерітіндісін құйып мырыш қиыршығын себеді. Колба резина
қақпақпен және ажыратушы шыны түтікпен (5) жабылады, олардың көмегімен газ
типтес сутегі , мырыштың еру үрдісінде түзіліп 100мл газдың бюреткада судың
тесіп өтуі әдісімен жиналуы керек. Су үшін резервуар ретінде эксикатор (9)
қызмет етеді. Жиналған газ көлемі қалыпты жағдай тудырды. Бұл үшін бөлу
құны 0,1 0С термометр көмегімен әрбір тәжірибенің басында және соңында
зертханадағы ауа температурасы өлшетіп отырылады. Орташа арифметикалық
мәндер есепке алынған. Атмосфералық қысым да ұқсас түрде алынды.
Ерітіндіні термостаттау үшін реакциялық колбаға талап ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz