镀锌铁皮镀锌层厚度的测定共30页文档

检索咨询
牺牲阳极的阴极保护
在被保护的金属器件上 附着一 种更易失去电子的金属或合金的方法， 称为“牺牲阳极的阴极保护”。这种 方法 可以应用于防止水下的船壳、 钢铁设备和地下管道的腐蚀。
镀锌量标准值： 镀锌量是表示镀锌板锌层厚度的一个普遍采用 的有效方法。有两面镀锌量相同（即等厚镀锌） 和两面镀锌量不同（即差厚镀锌）两种。 镀锌量的单位为g/m2。
P81
② 用___稀__H_2_S_O_4_______来溶解铁皮表面的锌镀层
实验现象
镀锌铁片在H2SO4中产生H2的速率由快迅速转慢
操作要点
1、镀锌铁片反应前后质量的精确测量与读数。 2、锌在酸中完全溶解后，产生氢气显著变慢，准 确判断锌完全反应是本实验最重要的一环。 若判断过早则会使锌未完全溶解－－（ 偏小 ） 若过迟会使铁部分溶解－－（ 偏大） 3、数据的准确记录与处理及误差分析。
2Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3H2O
ZnCl2＋4NaOH ＝ Na2Zn(OH)4＋2NaCl
方案4.将一定质量的镀锌铁皮投入到足量的NaOH溶液 中，充分反应后，取出铁片，洗涤、烘干后称量。
Zn ＋2NaOH ＝ Na2ZnO2＋ H2↑
Zn ＋2NaOH+2H2O ＝ Na2Zn(OH)4＋ H2↑
操作简单，但反 应速率过慢，时 间较长。
方案5.将一定质量的镀锌铁皮与另一纯铁片用导线连接， 放入H2SO4溶液中，一段时间后，取出铁片，洗涤、烘 干后称量。
负极：Zn －2e－ ＝ Zn2+
正极：2H+ ＋2e－ ＝ H2↑
Fe
Fe－Zn
H2SO4溶液
设计较为合理。
教材实验原理分析
本实验利用镀锌铁皮被腐蚀前后的质量 差(△m)以及锌的密度(ρ)和镀锌铁皮单侧的 面积(S)并结合公式 h =△m/(2ρS)来测定镀 锌铁皮的锌镀层厚度。
铁片B，长 4.92cm宽4.90cm
铁片C，长 4.98cm宽5.00cm
镀锌铁片A，m1（Ａ）=5.464克 镀锌铁片B，m1（Ｂ）=5.255克 镀锌铁片C，m1（Ｃ）=5.429 铁片A，m２（Ａ）=5.322 铁片B，m２（Ｂ）=5.121 铁片C，m２（Ｂ）=5.290
镀锌 铁片
镀锌铁 片A
你知道造成这种现象的原因吗?
有些盛放食品的铁罐是用“马口铁”(镀锡铁皮)制的, 当“马口铁”铁罐被腐蚀时，锈斑呈点状分布，锈孔容易 穿透铁罐；
屋檐的水槽、浇花用的水壶和水桶等器具一般是用白 铁皮(镀锌铁皮)制成的,而白铁皮水槽被腐蚀时，锈斑容 易在表面上扩展开来，镀锌层先被腐蚀而内部的铁却不易 被锈蚀。
镀锡铁皮的腐蚀（马口铁）
负极：Fe －2e－ ＝ Fe2+
正极：H＋ ＋2e－ ＝ H2↑ 2H2O ＋ O2 ＋4e－ ＝ 4OH－
镀锌铁皮的腐蚀（白铁皮）
析氢腐蚀 吸氧腐蚀
负极：Zn －2e－ ＝ Zn2+ 正极：H＋ ＋2e－ ＝ H2↑
2H2O ＋ O2 ＋4e－ ＝ 4OH－
析氢腐蚀 吸氧腐蚀
如何测定镀锌层厚度和镀锌量？
镀锌铁皮锌镀层厚度的测定原理
通过适当的途径与方法，测定出 镀锌铁皮中锌的质量（mZn)，然后根 据mZn＝2 h s xρ,计算求得镀锌层的 厚度h
方案1.将一定质量的镀锌铁皮投入到足量的盐酸溶液 中，使其完全溶解，通过测量氢气的体积，计算铁皮 上的锌的质量。
（1）下列装置中不能用于测量气体体积的装置是
判断反应终点的实验现象：产生氢气显著减慢。
原因：锌在酸中完全溶解后，不能形成原电池，电化学
腐蚀消失，余铁与酸发生化学腐蚀，生成氢气速率减慢
2.锌镀层厚度 (h)测定（P83）
h =△m/(2ρS)
镀锌层总体积
V= △m/ρ=2hS
注：（P82）
①用__电__子__天__平___(_0_._0_0_1_g__)测量反应前后的质量
方案3.将一定质量的镀锌铁皮投入到足量的盐酸溶液中， 使其完全溶解，再在所得溶液中加入过量的NaOH溶液， 过滤、洗涤、烘干、灼烧沉淀，最后称量。
Zn ＋ 2HCl ＝ ZnCl2＋ H2↑ Fe ＋ 2HCl ＝ FeCl2＋ H2↑
ZnCl2＋4NaOH ＝ Na2ZnO2＋2NaCl ＋沉2淀H2O的获取 FeCl2＋2NaOH ＝ Fe(OH)2 ↓+ 2N和aC称l 量较为困 4Fe(OH)2+ O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3难，精度不高。
负极：Zn －2e－ ＝ Zn2+ 正极：2H+ ＋2e－ ＝ H2↑
开始：产生氢气速率较快（原电池原理）
后期：产生氢气速率显著减慢（原电池消失）
实验原理
1.锌电化学腐蚀（P82） 现象：
镀锌铁皮在HCl中产生H2的速率由 快转慢,颜色变暗。
镀锌层溶解前
镀锌层溶解后
准确判断锌完全反应是本实验最重要的一环。若 判断过早则锌溶解不完全；判断过迟会使部分铁 溶解，这样都会使实验的准确度下降。
反应所需时间
太长；测量氢气 体积易产生误差
E
F
方案2.将一定质量的镀锌铁皮（W1）投入到足量的 FeSO4溶液中，一段时间后，取出铁片，洗净、烘干、 称量（W2），计算铁皮上的锌的质量。
Zn ＋ FeSO4 ＝ ZnSO4 ＋ Fe
65
56
W
△W
9 W1－W2
锌与铁的活动性
差异不大，反应几 乎难以进行。
② 用_1__:_4_稀___硫___酸____来溶解铁皮表面的锌镀层
③用_直__尺___(_1_m_m_毫__米_)___来测量铁皮的面积
3.实验步骤
1.取样 2.称量m1 3.溶解.洗涤
4.烘干、称量 m2
5.重复2次 6.数据处理
记录与结论
数据记录
数据处理
铁片A，长 5.00 cm宽 5.06cm
另外一种测量其厚度的方法：
方法是用螺旋测微器直接测量铁片反应前后的厚 度，则厚度差的1/2即为镀锌铁皮的锌镀层厚度 (h)。具体比较见下表。
镀锌 铁片B 镀锌 铁片C
单侧厚 平均厚 相当平 度/cm 度/cm 均偏差
/%
3.93x1 0-4
0.34%
3.89x1 3.91x1
0-4
0-4
3.91x1 0-4
实验原理
h ＝ mZn ＝ △m
△m：
2ρS
2ρS
源自文库
①用___电__子__天_平__(_0_.0_0_1_g_)____测量反应前后的质量