镀锌铁皮锌镀层厚度的测定课件.ppt

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1、关于镀锌铁皮锌镀层厚度的测定11.04.2023第1页，此课件共19页哦 有些盛放食品的铁罐是用有些盛放食品的铁罐是用“马口铁马口铁”(镀锡铁皮镀锡铁皮)制的制的,当当“马口铁马口铁”铁罐被腐蚀时，锈斑呈点状分布，锈孔容易穿透铁罐；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屋檐的水槽、浇花用的水壶和水桶等器具一般是用白铁皮白铁皮(镀锌铁皮镀锌铁皮)制成的制成的,而白铁皮水槽被腐蚀时，锈斑容易在表面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。上扩展开来，镀锌层先被腐蚀而内部的铁却不易被锈蚀。你知道造成这种

2、现象的原因吗你知道造成这种现象的原因吗?第2页，此课件共19页哦镀锌铁皮的腐蚀（白铁皮）镀锌铁皮的腐蚀（白铁皮）负极：负极：Zn2eZn2+正极：正极：H2eH2析氢腐蚀析氢腐蚀2H2OO24e4OH吸氧腐蚀吸氧腐蚀镀锡铁皮的腐蚀（马口铁）镀锡铁皮的腐蚀（马口铁）负极：负极：Fe2eFe2+正极：正极：H2eH2析氢腐蚀析氢腐蚀2H2OO24e4OH吸氧腐蚀吸氧腐蚀第3页，此课件共19页哦锌是银白色的金属。提水的小铁桶，一般是用白铁皮做的，锌是银白色的金属。提水的小铁桶，一般是用白铁皮做的，在它的表面有着冰花状的结晶，这就是锌的结晶体。在白铁皮在它的表面有着冰花状的结晶，这就是锌的结晶体。在白

3、铁皮上镀了锌，主要是为了防止铁被绣蚀。上镀了锌，主要是为了防止铁被绣蚀。然而，奇怪的是，锌比铁却更易生锈：一块纯金属锌，放在空然而，奇怪的是，锌比铁却更易生锈：一块纯金属锌，放在空气里，表面很快就变成蓝灰色气里，表面很快就变成蓝灰色生锈了。这是因为锌与氧气化生锈了。这是因为锌与氧气化合生成氧化锌的缘故。合生成氧化锌的缘故。可是这层氧化锌却非常致密，它能严严实实地覆盖在锌可是这层氧化锌却非常致密，它能严严实实地覆盖在锌的表面，保护里面的锌不再生锈，锌就很难被腐蚀。正因为的表面，保护里面的锌不再生锈，锌就很难被腐蚀。正因为这样，人们便在白铁皮表面镀了一层锌防止铁生绣。这样，人们便在白铁皮表面镀了一

4、层锌防止铁生绣。锌比铁活泼，如果遇到锈蚀，锌不断放出电子，成为离锌比铁活泼，如果遇到锈蚀，锌不断放出电子，成为离子，自己烂穿了，却保护了铁皮不受腐蚀。一直到锌全部腐子，自己烂穿了，却保护了铁皮不受腐蚀。一直到锌全部腐蚀完了，铁才受到威胁。用镀锌的办法保护内部的铁，效果蚀完了，铁才受到威胁。用镀锌的办法保护内部的铁，效果挺好。在轮船的外壳上，铆上一块锌板，可以保护船体。锌挺好。在轮船的外壳上，铆上一块锌板，可以保护船体。锌板烂得差不多了，再换上一块新的。板烂得差不多了，再换上一块新的。第4页，此课件共19页哦检索咨询检索咨询牺牲阳极的阴极保护牺牲阳极的阴极保护 在被保护的金属器件上在被保护的金属

5、器件上 附着一种更易附着一种更易失去电子的金属或合金的方法，称为失去电子的金属或合金的方法，称为“牺牲牺牲阳极的阴极保护阳极的阴极保护”。这种方法。这种方法 可以应用于可以应用于防止水下的船壳、防止水下的船壳、钢铁设备和地下管道的钢铁设备和地下管道的腐蚀。腐蚀。第5页，此课件共19页哦 通通过过适适当当的的途途径径与与方方法法，测测定定出出镀镀锌锌铁铁皮皮中中锌锌的的质质量量（m mZnZn)，然然后后根根据据 m mZnZnhshs2 2,计计算算求得镀锌层的厚度求得镀锌层的厚度h h镀锌铁皮锌镀层厚度的测定原理镀锌铁皮锌镀层厚度的测定原理如何测定镀锌层厚度和镀锌量？如何测定镀锌层厚度和镀锌

6、量？第6页，此课件共19页哦方案方案1.1.将一定质量的镀锌铁皮投入到足量的盐酸溶液中，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。质量。（1 1）下列装置中不能用于测量气体体积的装置是）下列装置中不能用于测量气体体积的装置是 E 反应所需时间太反应所需时间太长；长；测量氢气体积易测量氢气体积易产生误差较大产生误差较大第7页，此课件共19页哦方案方案2.2.将一定质量的镀锌铁皮（将一定质量的镀锌铁皮（W1）投入到足量的）投入到足量的FeSO4溶溶液中，一段时间后，取出铁片，洗净、烘干、称量

7、（液中，一段时间后，取出铁片，洗净、烘干、称量（W2），计），计算铁皮上的锌的质量。算铁皮上的锌的质量。ZnFeSO4ZnSO4Fe W6556966WW1W2 锌与铁的活动性锌与铁的活动性差异不大，反应几差异不大，反应几乎难以进行。乎难以进行。第8页，此课件共19页哦方案方案3.3.将一定质量的镀锌铁皮投入到足量的盐酸溶液中，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使其完全溶解，再在所得溶液中加入过量的NaOH溶液，溶液，过滤、洗涤、烘干、灼烧沉淀，最后称量。过滤、洗涤、烘干、灼烧沉淀，最后称量。Zn Zn 2HCl 2HCl ZnClZnCl2 2

8、 H H2 2Fe Fe 2HCl 2HCl FeClFeCl2 2 H H2 2ZnClZnCl2 24NaOH 4NaOH NaNa2 2ZnOZnO2 22NaCl 2NaCl 2H2H2 2O O FeClFeCl2 22NaOH 2NaOH Fe(OH)Fe(OH)2 2+2NaCl+2NaCl4Fe(OH)4Fe(OH)2 2+O+O2 2+2H+2H2 2O O=4Fe(OH)4Fe(OH)3 32Fe(OH)2Fe(OH)3 3=Fe=Fe2 2O O3 3+3H+3H2 2O O 沉淀的获取沉淀的获取和称量较为困和称量较为困难，精度不高。难，精度不高。第9页，此课件共19页哦

9、方案方案4.4.将一定质量的镀锌铁皮投入到足量的将一定质量的镀锌铁皮投入到足量的NaOH溶液中，溶液中，充分反应后，取出铁片，洗涤、烘干后称量。充分反应后，取出铁片，洗涤、烘干后称量。Zn Zn 2NaOH 2NaOH NaNa2 2ZnOZnO2 2 H H2 2 操作简单，但反操作简单，但反应速率慢，时间较应速率慢，时间较长。长。第10页，此课件共19页哦方案方案5.5.将一定质量的镀锌铁皮与另一纯铁片用导线连接，放入将一定质量的镀锌铁皮与另一纯铁片用导线连接，放入FeSO4溶液中，一段时间后，取出铁片，洗涤、烘干后称量。溶液中，一段时间后，取出铁片，洗涤、烘干后称量。FeFeZnFeSO

10、4溶溶液液负极：负极：Zn2eZn2+正极：正极：2H+2eH2 设计较为合理。设计较为合理。第11页，此课件共19页哦方案方案6.6.将一定质量的镀锌铁皮与石墨用导线连接，放入将一定质量的镀锌铁皮与石墨用导线连接，放入NaOH溶液中，一段时间后（当石墨表面无气泡析出时），溶液中，一段时间后（当石墨表面无气泡析出时），取出铁片，洗涤、烘干后称量。取出铁片，洗涤、烘干后称量。石墨石墨FeZnNaOH溶溶液液负极：负极：Zn2eZn2+正极：正极：2H2O2eH22OH 设计合理。设计合理。第12页，此课件共19页哦本实验利用镀锌铁皮被腐蚀前后的质量差本实验利用镀锌铁皮被腐蚀前后的质量差(m)以及

11、锌的密度以及锌的密度()和镀锌铁皮单侧的面积和镀锌铁皮单侧的面积(S)并结合公式并结合公式h=m/(2S)来测定镀锌铁皮的锌镀来测定镀锌铁皮的锌镀层厚度。层厚度。教材实验教材实验原理分析原理分析负极负极(Zn)：Zn2eZn2+正极正极(Fe)：2H+2eH2开始：产生氢气速率较快（原电池原理）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）后期：产生氢气速率显著减慢（原电池消失）,Zn被完全反应被完全反应第13页，此课件共19页哦实验原理实验原理 m：用用_测量反应前后的质量测量反应前后的质量用用_来溶解铁皮表面的锌镀层来溶解铁皮表面的锌镀层电子天平电子天平(0.

12、001g)6mol/LHClmZn2Sh h m2S第14页，此课件共19页哦镀锌铁片在镀锌铁片在HCl中产生中产生H2的速率由快迅速转慢的速率由快迅速转慢实验现象实验现象操作要点操作要点1、镀锌铁片反应前后质量的精确测量与读数。、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，、锌在酸中完全溶解后，产生氢气显著变慢产生氢气显著变慢，准确判，准确判断锌完全反应是本实验断锌完全反应是本实验最重要的一环最重要的一环。若判断过早则会使锌未完全溶解（若判断过早则会使锌未完全溶解（）若过迟会使铁部分溶解（若过迟会使铁部分溶解（）3、反反应应后后从从酸酸液液中中取取出出的的铁铁皮皮应应先先用

13、用蒸蒸馏馏水水冲冲洗洗，再再用用滤滤纸吸干，然后低温加热烘干，冷却后称量纸吸干，然后低温加热烘干，冷却后称量第15页，此课件共19页哦一些思考一些思考另外一种测量其厚度的方法：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，方法是用螺旋测微器直接测量铁片反应前后的厚度，则厚度差的则厚度差的1/2即为镀锌铁皮的锌镀层厚度即为镀锌铁皮的锌镀层厚度(h)。具体比较见。具体比较见下表。下表。用螺旋测微器测铁片的厚度用螺旋测微器测铁片的厚度第16页，此课件共19页哦数数据据记记录录镀锌铁镀锌铁皮皮质质量量(g)面面积积(mm2)厚度厚度*(mm)反反应应前前7.1601708.5

14、0.555反反应应后后6.650O.509O.509数数据据处处理理锌镀层锌镀层厚度厚度(mm)依据依据h=m/(2S)(锌锌的密度的密度=7.14g/cm3)h=(7.1606.650)(27.141031708.5)=0.021mm锌镀层锌镀层厚度厚度(mm)依据厚度差的依据厚度差的1/2即即为为镀锌铁镀锌铁皮的皮的锌镀锌镀层层厚度厚度(h)h=(0.5550.509)/2=0.023mm注：测定厚度为四次测定注：测定厚度为四次测定(铁皮上均匀取四个点铁皮上均匀取四个点)的平均值的平均值第17页，此课件共19页哦1 1、电子天平要准确读数：由于电子天平精密度高，、电子天平要准确读数：由于电子天平精密度高，稍有影响都有可能使它的读数发生变化。所以稍有影响都有可能使它的读数发生变化。所以 要在不受外界影响的情况下，天平显示读数稳要在不受外界影响的情况下，天平显示读数稳 定下来后再读数（精确到定下来后再读数（精确到0.001g0.001g）。）。2 2、要及时记录数据：数据对定量分析实验是至关、要及时记录数据：数据对定量分析实验是至关 重要的。如果前面有任何一处数据忘记记录，重要的。如果前面有任何一处数据忘记记录，都会使后续实验丧失意义。都会使后续实验丧失意义。注意事项注意事项第18页，此课件共19页哦11.04.2023感感谢谢大大家家观观看看第19页，此课件共19页哦