Лабораторная работа 3

Исследование адсорбции

органических веществ

на металлической поверхности

Цель работы: изучить электрохимический метод определения наличия адсорбции органического вещества на металлической поверхности; установить, к какому типу относится исследуемое вещество.

Приборы, оборудование и растворы: милливольтметр (рН-340, рН-121 и т.п.), электрохимическая ячейка, стальной электрод, хлорсеребряный электрод сравнения, растворы сульфата натрия, растворы для обезжиривания и травления образцов металла, дистиллированная вода, поверхностно-активное вещество (например, гидрохинон).

Теоретическое введение

Адсорбция — это концентрирование вещества из объёма газообразной или жидкой фазы на поверхности твёрдой фазы.

Явление адсорбции можно обнаружить по сдвигу стационарного потенциала коррозии углеродистой стали.

Органическое вещество может адсорбироваться на катодных или анодных участках поверхности корродирующего металла. В некоторых случаях — на всей поверхности металла. При этом тормозятся катодные и анодные процессы, и величина стационарного потенциала изменяется. Если стационарный потенциал при введении органического вещества сдвигается в положительную сторону, то данное вещество адсорбируется преимущественно на анодных участках поверхности; а если в отрицательную сторону, то на катодных участках. Если же стационарный потенциал не сдвигается, то это может свидетельствовать как об отсутствии адсорбции, так и о таком влиянии адсорбированного вещества на кинетику анодного и катодного процессов, при котором их поляризуемость изменяется по-разному, а стационарный потенциал сохраняет своё значение.

В этом случае для установления наличия адсорбции следует использовать метод съёмки поляризационных кривых.

Методика выполнения работы

1. Обезжирьте поверхность рабочего электрода в горячем растворе перманганата калия в течение 10 мин.

2. Промойте электрод дистиллированной водой.

3. Протравите исследуемый электрод в растворе щавелевой кислоты в течение 10 мин.

4. Промойте электрод дистиллированной водой.

5. Промойте электрод раствором хлорида или сульфата натрия (по заданию преподавателя) и установите его в электрохимическую ячейку с раствором сульфата натрия.

6. Подключите стальной электрод и электрод сравнения к соответствующим разъёмам милливольтметра.

7. Измерьте стационарный потенциал электрода в растворе без органического вещества. Измерения проведите несколько раз с интервалом в три минуты до установления постоянного значения. Результаты запишите в табл. 1.

Таблица 1

Результаты измерений стационарных потенциалов

t, мин.	– Ex , 0 , В	t, мин.	– Ex , 1 , В	D Ex , В
...		...

8. Добавьте порцию органического вещества в стакан с исследуемым электродом и перемешайте раствор.

9. Запишите в табл. 1 значения потенциала через каждые три минуты до установления постоянной величины.

10. Выключите приборы из сети и вымойте стаканы.

11. Рассчитайте разницу стационарных потенциалов в различные моменты времени, результаты запишите в табл. 1 и постройте графики зависимости Е_{х , i} от t.

12. Сделайте вывод о наличии адсорбции и её характере.