演示实验：金属的腐蚀

一、实验目的

使学生了解金属腐蚀的基本原理和缓蚀剂的作用

二、演示方法

1．微电池

按下列成分配成铁锈指示剂：

               

酚酞           ；     白明胶              适量。

将铁锈指示剂加热成粘稠状，放置一会。待凝固之前，涂在去锈的铁片上。10分钟后 即可看到铁片上的阴阳极区。在阳极区，铁成二价铁离子进入溶液中，由于二价铁离子和铁氰化钾反应的结果而出现蓝色斑点。在阴极区，由于氧的去极化作用，指示剂变成弱碱性呈现出粉红色斑点，这个过程为：

在阳极：

在阴极：

OH^－离子遇酚酞变成粉红色。

2．金属保护层

取一镀锡的铁片（可用废罐头盒子）用锉刀划破表面镀层，在划痕处滴几滴稀硫酸和一滴铁氰化钾，不久可以看见在划破处发生蓝色沉淀，说明铁层发生溶解。

另取镀锌铁一片同样进行操作，可以看到只有镀锌溶解而划痕处没有蓝色沉淀。

3．缓蚀剂

取一铁片放入20%的氯化氢溶液中，加热至60～70℃，则可以看到铁片迅速地溶解并产生氢气。如果此时加入六次甲基四胺（CH₂）₆N₄（乌洛托平），则可以看到氢气泡消失，说明铁的腐蚀已经停止。

三、思考题：工业上防腐有哪些方法？

 

演示实验：电镀

一、实验目的

通过实验使学生了解几种因素对电镀的影响

二、演示方法

按图安置好电镀装置，进行以下实验。

1．电解质本性的影响

 

 

 

 

 

 

用简单盐或络盐作电镀液均可，但是简单盐的电镀效果总是比络盐差一些。例如用氰化物镀铜、锌、银比用这些金属的酸性电镀液有很多优点（如镀层致密，分散能力好等）。同时有些金属在简单盐的溶液中是很难镀上的。可以通过以下实验进行比较。

（a）在硝酸银溶液中镀银。在小烧杯中取AgNO₃溶液，插入两个银电极，通以直流电，则可看到在阴极上不断地产生树枝状的支晶，此时电沉积不能成层。

（b）在络盐中镀银。按下列配方配制电镀液：

AgCl                        

              

                     

上述电镀液配好后发生如下的反应，生成银的络盐：

2AgCl+K₄Fe(CN)₆→K₄Ag₂(CN)₆+FeCl₂

将电镀液过滤除去浑浊物，即可进行电镀。电镀时的操作温度为15~18℃，电流密度为1.0~1.5。几分钟后，便可得到银白色的镀层。

2．pH的影响

用酸性镀液电镀时，pH的大小是很重要的。这一方面关系到阴极的电流效率，另一方面也影响镀层的质量。例如，在镀镍时酸性过强产生麻点；镀铜（或电解精铜）时酸性过强产生氢脆现象。

按下列配方配制电镀液：

                ；

                    （增加电导的盐）；

                     （pH调节剂）；

NaCl                        （阳极腐蚀剂）。

在小烧杯中取上述电镀液35mL左右，用盐酸将电镀液的pH调至1。然后插入镍片作为阳极，铜片为阴极，通以直流电，调节电流密度为1~1.5。两分钟后可观察到阴极上析出大量的氢气，而镍的电沉积则很少。然后加入不含二氧化碳的氢氧化钠溶液使pH等于6，再进行电镀，这时镍的电沉积量有显著增加。最后调节pH大于7到溶液开始出现沉淀为止，再进行电镀，这时阴极上产生黑色的镀层。

3．添加剂的影响

添加剂分为有机添加剂与无机添加剂两种，添加剂可以使镀层致密、光亮，防止支晶与瘤的生成，提高电沉积的分散能力与极限电流密度。有些溶液不加添加剂则不能得到良好的镀层。

但是有些添加剂也往往会带来镀层脆弱等不良的影响。

按下列配方配制两种电镀液：

在粗试管中注入1号电镀液约30mL，插入锡板为阳极，铜板为阴极进行电镀。电流密度保持在 ，这时在阴极上出现枝状电沉积。如果更换含有有机添加剂甲酚磺酸的2号电镀液，则可得到光亮的镀层。