Când un curent electric trece prin metale (conductoare de primul fel), nu au loc reacții chimice, iar metalele rămân neschimbate. Dacă un curent electric trece printr-o topitură sau o soluție de electrolit (conductori de al doilea fel), la interfața electrolit-conductor metal (electrod) au loc diferite reacții chimice (electroliză) și se formează noi compuși.
Electroliza este un set de procese care au loc atunci când un curent electric trece printr-un sistem electrochimic, format din doi electrozi și o soluție de topitură sau electrolit.
În timpul electrolizei, cationii se deplasează la electrodul negativ (catod), iar anionii la electrodul pozitiv (anod). În acest caz, însă, cationii și anionii electrolitului nu sunt întotdeauna descărcați, acceptând sau donând electroni. Adesea, un electrolit-solvent, de exemplu, apa, ia parte la reacțiile de electroliză.
Diferența fundamentală dintre reacțiile dintr-o celulă galvanică și o celulă electrolitică este doar în direcția și spontaneitatea lor. Într-un circuit închis al unei celule galvanice, o reacție electrochimică are loc spontan, iar într-un electrolizor - numai sub influența unui curent electric dintr-o sursă externă.
Ar trebui să acordați atenție numelui electrozilor: într-o celulă galvanică, electrodul negativ este anodul, iar cel pozitiv este catodul; într-o celulă electrolitică, dimpotrivă, electrodul negativ este catodul, iar cel pozitiv este anodul.
Trebuie amintit că termenii „negativ” și „pozitiv” se referă întotdeauna la polii sursei de curent, așa cum desemnează electrozii electrolizatori. Lucrul comun în aceste procese este că atât în celula galvanică, cât și în electrolizor, se creează un exces de electroni pe electrodul negativ, iar pe cel pozitiv - deficiența acestora. La catod, ionii sau moleculele sunt reduse prin acțiunea electronilor; la anod, particulele sunt oxidate, donându-și electronii electrodului.
În electrolizor, cationii (M n+) trece la catod (-) și anioni (A n-) - la anod (+).
Stresul de descompunere electrolitul în timpul electrolizei se numește tensiune minimă (EMF externă) care trebuie aplicată electrozilor. De exemplu, pentru o soluție de clorură de zinc în condiții standard:
Zn 2+ + 2 ē = Zn φ ° = - 0,76 B,
CI2 + 2 ē = 2Cl - φ ° = + 1,36 V,
iar tensiunea de descompunere este egală (în valoare absolută) cu suma potențialelor standard ale electrozilor ambilor electrozi: 0,76 + 1,36 = 2,12 V, i.e. tensiunea de descompunere nu poate fi mai mică decât EMF al celulei galvanice corespunzătoare.
Tensiune de descompunere este compus din potențialele a doi electrozi - potențialele de descărcare ionică.
Potenţial de descărcare cation este uneori numit potenţial de depunere metal. Acesta este potențialul minim care trebuie aplicat electrodului pentru ca cationul să își piardă sarcina și să apară depunerea de metal. Pentru unii ioni (Cu 2+, Ag +, Cd 2+), potențialul de depunere este aproape de potențialul electrodului, pentru alți ioni (Fe 2 +, Co 2 +, Ni 2 +), potențialele de depunere depășesc semnificativ electrodul. potențialele metalelor - pentru electroliză este necesară o anumită supratensiune.
Distinge electroliza solutiilorși electroliza topiturii... Electroliza soluțiilor se împarte în electroliza cu electrozi inerțiși electroliza anodului solubil... Electrozii metalici (Pt, Au) și nemetalici (grafit) pot fi inerți. Ca solubili se folosesc anozii din Cr, Ni, Cd, Zn, Ag, Cu etc.
Unele metale practic nu se dizolvă din cauza polarizării anodice ridicate, de exemplu Ni și Fe într-o soluție alcalină, Pb în H2SO4.
Electroliza soluțiilor cu electrozi inerți.În timpul electrolizei soluțiilor apoase de electroliți, mai degrabă hidrogenul decât metalul este eliberat la catod în loc de metal. În mediile acide, hidrogenul se formează prin reacția:
2H + + 2 ē = H2.
În medii neutre și alcaline, hidrogenul se formează printr-o reacție care implică molecule de apă:
2H20+2 ē = H2 + OH-.
Cationii precum Na + sau K + nu sunt deloc evacuați într-o soluție apoasă, dar hidrogenul este eliberat.
Cationii pot fi grupați în funcție de capacitatea lor de descărcare, variind de la nedescărcare până la descărcare rapidă. În acest caz, se modifică și produsele electrolizei. Pentru unii cationi este posibilă formarea simultană de metal și hidrogen.
Mai jos sunt cationii în ordinea dificultății descrescătoare a descărcării lor și a produselor electrolizei:
Cationii Produse de electroliză
Li +, K +, Na +, Mg 2+, Al 3+, H + (supratensiune) H 2
Mn 2+, Zn 2+, Cr 3 +, Fe 2 +, H + (pH 7) M + H 2
Co2+, Ni2+, Sr2+, Pb2+, H + (pH 0) M + H2
Cu2+, Ag+, Au3 + M
Poziția diferită a hidrogenului în această serie este explicată prin următoarele motive. Poziția hidrogenului între plumb și cupru corespunde valorilor numerice ale potențialelor standard ale electrodului la CU M n + = CU H + = 1 mol/L, adică la pH = 0. Poziția hidrogenului între fier și cobalt corespunde potențialului electrod al hidrogenului în apă la pH = 7 (φº H 2 / H + = –0,414 V). În aceste condiții, toate metalele pot fi precipitate din soluții, valoarea lui φ ° care este mai mare de –0,414 V. Cu toate acestea, în practică, pe lângă cobalt, nichel, staniu și plumb, mai este posibilă precipitarea zincului, cromului și fierului din soluții apoase. Acest lucru se datorează faptului că degajarea de hidrogen gazos la catod este împiedicată de supratensiunea hidrogenului.
Astfel, în seria cationilor din Li + până la A1 3+ nu se formează metal, iar în timpul electrolizei, hidrogenul este eliberat din cauza reducerii apei. Într-o serie de cationi din Mn 2+ la Pb 2+ în timpul electrolizei, metalul și hidrogenul se formează simultan și, în final, într-o serie Cu 2+ - Au 3+ se formează doar metal.
În consecință, cu cât metalul se află mai la stânga (mai aproape de început) în seria potențialelor standard de electrozi (seria de tensiuni), cu atât este mai dificil să izolați acest metal prin electroliza unei soluții apoase.
Dacă se aplică o tensiune în creștere treptată unei soluții care conține mai mulți cationi, electroliza începe atunci când este atins potențialul de depunere al cationului cu cel mai mare potențial de electrod (cel mai pozitiv). La electroliza unei soluții care conține ioni de zinc (φ °= –0,76 V) și cupru (φ ° = +0,34 V), cuprul este mai întâi eliberat la catod și numai după ce aproape toți ionii de Cu 2+ au fost descărcați, zincul va începe să fie eliberat. În acest fel, dacă soluția conține simultan diferiți cationi, atunci în timpul electrolizei aceștia pot fi izolați secvențial în conformitate cu valorile potențialelor electrodului lor... În acest caz, se presupune că suprapotențialul de precipitare a metalelor pentru ele este aproximativ același (și nu mare).
Cu privire la potențialele de descărcare anionice, atunci aici imaginea este mult mai complicată datorită capacității apei de a participa la procesul de electroliză. În cazul general, putem spune că anionii cu cel mai mic potențial (cel mai puțin pozitiv) sunt descărcați mai întâi la anod. Dacă soluția conține ioni Сl - (φº = 1,36 V), Br - (φ ° = 1,09 V) și I - (φº = 0,54 V), atunci se va forma mai întâi iod, apoi brom și, în final, clor. Ionii de fluor dintr-o soluție apoasă nu pot fi deloc evacuați (φ ° = 2,87 V).
Cei mai mulți anioni care conțin oxigen (cu excepția ionului acetat) dintr-o soluție apoasă nu sunt descărcați; în schimb, apa se descompune în soluții acide și neutre:
2H20-4 ē = O2 + 4H +,
iar în soluții alcaline - descărcarea ionilor de hidroxid:
2OH - - 2 ē = 1/2 O2 + H2O.
În funcție de capacitatea lor de a se descărca în timpul electrolizei soluțiilor apoase, anionii sunt clasați în următorul rând de la anionii care nu se descarcă ai acizilor care conțin oxigen, cum ar fi SO 4 2–, NO 3 - până la cei care se descarcă ușor într-o soluție apoasă:
Produse de electroliză anionice
SO 4 2–, NO 3 - etc., OH - O 2
Сl -, Br -, I - Cl 2 (ClO -, ClO 3 -), Br 2, I 2 (+ O 2)
S 2– S, SO 2 (+ O 2)
Astfel, putem formula următoarele principale reguli pentru electroliza soluțiilor apoase de electroliți cu electrozi insolubili:
1. Anionii acizilor anoxici (Cl -, Br -, S 2– etc.) sunt descărcați din anionii electroliți în primul rând la anod.
2. Anionii acizilor care conțin oxigen (SO 4 2–, NO 3 -, CO 3 2– etc.) nu sunt descărcați în prezența apei, în schimb apa este oxidată prin reacția:
2H20-4 ē = O2 + 4H+.
3. Metalele active situate în seria tensiunilor până la Al (inclusiv) la catod nu se reduc, în locul lor se reduce apa:
2H20+2 ē = H2 + 2OH-.
4. Metalele situate în seria tensiunilor după aluminiu, dar înaintea hidrogenului, sunt reduse la catod împreună cu moleculele de apă:
K: 1) Zn2+ + 2 ē = Zn
2) 2H2O + 2 ē = H2 + 2OH-.
5. Metalele cu o valoare pozitivă a potențialului electrodului sunt reduse la catod în primul rând:
Cu 2+ + 2 ē = Cu
De exemplu, în timpul electrolizei acidului sulfuric (electrozi de grafit), au loc următoarele procese:
la catod 2H + + 2 ē = H2,
la anod 2H20-4 ē = O2 + H+.
Ecuație rezumată:
2H2O = 2H2 + O2,
acestea. în timpul electrolizei unei soluții de acid sulfuric, hidrogenul și oxigenul sunt eliberate din cauza descompunerii moleculelor de apă. Produse de electroliză: hidrogen și oxigen.
Electroliza soluției de sulfat de cupru:
la catod Cu 2 + + 2 ē = Cu,
la anod 2H20-4 ē = O2 + 4H+
Ecuație rezumată:
2Cu 2+ + 2H 2 O = 2Cu + O 2 + 4H +
2CuSO4 + 2H2O = 2Cu + O2 + 2H2SO4.
Produse de electroliză: cupru, oxigen, acid sulfuric.
Capacitatea de a descărca anionul depinde de concentrația acestuia. Astfel, produșii electrolizei soluțiilor concentrate și diluate de NaCl sunt clorul și respectiv oxigenul.
Electroliza unei soluții diluate de clorură de sodiu are loc fără descărcarea ionilor Cl - (și, în consecință, ionilor Na +), adică. are loc descompunerea apei. Pe măsură ce concentrația de sare la anod crește, clorul este eliberat împreună cu oxigenul, iar clorul se formează în soluții concentrate (cu un amestec de oxigen):
la catod 2H20+2 ē = H2 + 2OH -
la anod 2Сl - - 2 ē = CI 2 .
Ecuație rezumată:
2Cl - + 2H2O = H2 + CI2 + 2OH -
2NaCI + 2H20 = H2 + CI2 + 2NaOH.
Produse de electroliză: hidrogen, clor și hidroxid de sodiu.
În cazul eliberării clorului în timpul electrolizei soluțiilor de clorură, reacția de interacțiune a clorului cu apa (hidroliza) și transformările ulterioare ale substanțelor rezultate se suprapun procesului principal de formare a clorului. Hidroliza clorului are loc cu formarea de acid hipocloros slab și ioni de clorură (acid clorhidric):
CI2 + H20 = H + + CI - + HCIO.
Acidul hipocloros cu alcalii formați în timpul electrolizei (mai precis, Na + + OH -) dă hipocloritul de sodiu NaClO ca produs. Într-un mediu alcalin, ecuația reacției totale este:
Сl 2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + Н 2 О.
La temperaturi ridicate (fierberea apei), hidroliza clorului are loc cu formarea ionului de clorat. Ecuații de reacție posibile:
3Cl 2 + 3H 2 O = ClO 3 - + 5 CI - + 6H +,
3HClO = СlO 3 - + 2Сl - + 3Н +,
3СlО - = СlO 3 - + 2Сl -.
Într-un mediu alcalin, ecuația generală are forma
3Сl 2 + 6NaOH = NaClO 3 + 5NaCl + 3Н 2 О.
Electroliza diafragmei.În timpul electrolizei unei soluții diluate de clorură de sodiu, ionii Na + se deplasează la catod, dar hidrogenul este eliberat:
2H20+2 ē = H2 + OH -
iar soluţia de hidroxid de sodiu este concentrată.
Ionii de clorură se deplasează în anod, dar datorită concentrației lor scăzute, nu se formează în principal clorul, ci oxigenul:
2H20-4 ē = O2 + 4H+
iar soluţia de acid clorhidric se concentrează.
Dacă electroliza este efectuată într-un pahar sau alt vas similar, soluțiile alcaline și acide sunt amestecate și electroliza este redusă la formarea de hidrogen și oxigen din cauza descompunerii apei. Dacă totuși, spațiile anodului și catodic sunt separate printr-o partiție (diafragmă), care permite trecerea ionilor purtători de curent, dar împiedică amestecarea soluțiilor apropiate de electrod, atunci se pot obține soluții acide și alcaline ca produse de electroliză.
În timpul electrolizei soluției de clorură de sodiu, ionii de hidroxid s-au format la catod prin reacția:
2H20+2 ē = H2 + 2OH -
începe imediat să participe la transferul de energie electrică și, împreună cu ionii C1, se trece la anod, unde ambii ioni sunt descărcați și se formează un amestec de oxigen și clor. Prin urmare, randamentul de clor scade. Dacă anodul este din cărbune (grafit), atunci este oxidat de oxigen și se formează oxizi de carbon CO și CO 2, contaminând clorul. În plus, clorul format la anod interacționează cu ionii de hidroxid:
C12 + OH - = H + + CI - + OCl -.
Formarea ionilor de hipoclorit este, de asemenea, un proces nedorit (dacă obținerea unei soluții de hipoclorit de sodiu nu este scopul). Toate aceste consecințe nedorite pot fi evitate dacă folosiți o diafragmă care separă spațiile catodice și anodice și reține ionii OH -, dar permite trecerea ionilor Cl -. În cele din urmă, diafragma previne difuzia gazelor și permite producerea de hidrogen mai pur.
Dacă soluția conține mai mulți anioni, este mai dificil de prezis secvența descărcării lor la anod decât cea a cationilor, dar, în general, se respectă regula că anionul cu cea mai mică valoare potențială (sau cea mai mare valoare negativă a potenţialul electrod al reacţiei care are loc pe anod).
Electroliza soluțiilor cu un anod solubil. Electroliza cu un anod solubil este posibilă atunci când metalul renunță la electroni mai ușor decât ionii Cl -, OH - sau moleculele de apă. De exemplu, pe un anod de cupru într-o soluție de clorură sau sulfat de cupru, nu se eliberează clor sau oxigen, dar are loc trecerea la soluția de ioni de Cu 2+. În același timp, aceiași ioni sunt descărcați la catod și se depune cuprul metalic. Astfel, electroliza cu un anod solubil se reduce la transferul de cupru de la anod la catod.
Reacția la anod este în cele mai multe cazuri complicată de numeroase procese secundare și adesea nedorite. De exemplu, ionii rezultați pot forma oxizi, hidroxizi și peliculele acestora:
M2+ + 2OH- = MO + H2O.
Evoluția oxigenului este posibilă și la anod:
2H20-4 ē = O2 + 4H +,
care poate participa la o mare varietate de reacții ale sistemului electrolitic.
Odată cu formarea produșilor gazoși, în special oxigenul, în cele mai multe cazuri potențialele de descompunere nu corespund potențialelor electrodului din cauza valorilor mari de supratensiune ... Supratensiune este diferența dintre tensiunea reală de descompunere și EMF calculată teoretic din potențialele electrodului reacției corespunzătoare... Natura substanței emise (pentru clor, brom și iod, supratensiunea este foarte nesemnificativă) și materialul electrodului afectează în mod deosebit magnitudinea supratensiunii. Mai jos sunt date despre supratensiune în timpul degajării hidrogenului și oxigenului la diferiți catozi și anozi.
Supratensiune electrod, V
Hidrogen Oxigen
Pt înnegrit 0,00 0,2-0,3
Pt lucios 0,1 0,4-0,5
Fe 0,1-0,2 0,2-0,3
Ni 0,1-0,2 0,1-0,3
Cu 0,2 0,2-0,3
Pb 0,4-0,6 0,2-0,3
Supratensiunea depinde și de forma electrozilor, starea suprafeței lor, densitatea curentului, temperatura soluției, intensitatea amestecării soluției și alți factori.
Supratensiunea hidrogenului pe fier este de ~ 0,1 V, iar oxigenul de pe același material este de ~ 0,3 V. Prin urmare, supratensiunea în timpul electrolizei pe electrozi de fier este de 0,1 + 0,3 = 0,4 V. Suma acestei valori și calculată teoretic va fi valoarea minimă a tensiunii de descărcare a electrolitului corespunzător.
Atitudinea față de supratensiune este ambivalentă. Pe de o parte, supratensiunea duce la un consum crescut de energie, pe de altă parte, din cauza supratensiunii, multe metale pot fi depuse din soluții apoase, care, conform potențialelor standard ale electrodului, nu ar trebui să fie depozitate. Acestea sunt Fe, Pb, Sn, Ni, Co, Zn , Cr. Datorită supratensiunii, precum și efectului concentrației soluției asupra potențialului electrodului, este posibilă cromarea electrolitică și placarea cu nichel a produselor din fier și chiar și sodiul poate fi obținut dintr-o soluție apoasă pe un electrod de mercur. .
Depresia într-o soluție apoasă de ioni Cl - și nu OH - în soluții cu o concentrație mare de electroliți se explică și prin supratensiunea oxigenului. Cu toate acestea, această supratensiune se dovedește a fi insuficientă pentru descărcarea ionilor F - și eliberarea de fluor liber.
Mărimea supratensiunii este influențată de mulți alți factori cinetici, cum ar fi viteza de transfer de particule la electrozi și îndepărtarea produselor de electroliză, rata de distrugere a hidratării și a altor învelișuri de ioni de descărcare, rata de unire a atomilor în molecule de gaz biatomic etc.
Electroliza sărurilor topite
Dacă memoria ne servește pe tine și pe mine, atunci ultima prelegere s-a încheiat cu o discuție despre un astfel de fenomen precum electroliza soluțiilor de sare. Electroliza este descompunerea unei substanțe sub influența unui curent electric. În mod natural, electroliții sunt în primul rând susceptibili la electroliză, adică. substanțe care conduc curentul electric în soluție sau topire.
Electroliza soluției are două limitări:
În primul rând, i se expun doar substanțe solubile, săruri insolubile „strănut că încercăm să le descompunem prin acțiunea unui curent electric”;
În al doilea rând, sistemul conține o componentă suplimentară - un solvent (în cazul nostru, apă), care, după cum vă amintiți, nu este întotdeauna inert. De exemplu, în timpul electrolizei unei soluții apoase de clorură de sodiu, nu cationul de sodiu este redus la catod, ci apa.
Astfel, există unele săruri încăpățânate care nu doresc deloc să fie supuse electrolizei în soluții apoase. Din păcate, va trebui să ne descurcăm destul de dur cu ele: să le încălzim puternic, să le topim și să le expunem la curent la temperaturi ridicate.
Electroliza topiturii este simplă, regula generală este că cationul metalic este redus la catod, iar anionul reziduului acid este redus la anod. În acest caz, în cazul sărurilor fără oxigen, se formează o substanță simplă - halogeni, sulf, seleniu etc., iar în cazul sărurilor care conțin oxigen se eliberează oxigen și oxidul corespunzător al elementului care s-a format. se obtine sarea.
Curs 17. Electroliza topiturii. Metode de obținere a metalelor. Coroziunea chimică și electrochimică
Nota 1: Vă rugăm să rețineți că nu toate substanțele pot fi topite. Uneori, atunci când o substanță este încălzită, chiar înainte de a se topi, se descompune (sau se evaporă), astfel încât devine imposibil să se obțină o topitură.
Observația 2. Să ne oprim asupra unui alt punct „subtil”: în general, pentru a efectua electroliza, substanței trebuie să fie furnizat un curent electric, adică. trebuie să scufundați electrozii în soluție sau în topitură. Prin urmare, adăugăm o componentă străină sistemului. Exemplele discutate mai sus trebuie atribuite cazului în care materialul electrozilor este inert. Un exemplu de astfel de electrozi sunt carbonul sau grafitul, adică constând într-o modificare alotropică a carbonului – grafit. În sensul strict al cuvântului, grafitul nu este absolut inert: dacă oxigenul este eliberat pe anodul de grafit, atunci are loc oxidarea (și chiar arderea) electrodului cu formarea de dioxid de carbon.
Există exemple de anozi solubili, de exemplu, un anod de cupru - în acest caz, în timpul electrolizei, anodul se va oxida și se va dizolva - de exemplu, vezi celula galvanică Daniel-Jacobi din ultima prelegere cu anod de zinc solubil.
Exemplul 1. Electroliza topiturii de alumină ... Datorită faptului că oxidul de aluminiu este un compus foarte refractar, electroliza unei topituri de oxid de aluminiu în criolit - hexafluoroaluminat de sodiu Na 3 AlF 6 ... Astfel, este posibilă reducerea temperaturii necesare electrolizei.
Cometariu. Atunci când 2 solide sunt amestecate, se observă adesea o scădere (scădere) a punctului de topire, adică. un amestec de două solide se topește mai jos decât fiecare dintre substanțe separat.
Al2 O3 (topire) 2Al3 + + 3O2- este unul dintre puținele exemple când un anion oxid există de fapt
Curs 17. Electroliza topiturii. Metode de obținere a metalelor. Coroziunea chimică și electrochimică
Catod (-): Al3 + + 3e - Al0. Anod (+): 2 O2- - 4e - O2 0.
Ecuația generală de electroliză: 2Al2 O3 (topire) 4 Al0 + 3 O2 0.
Exemplul 2. Electroliza topiturii sulfatului de fier (III).
Fe2 (SO4) 3 (topire) 2Fe3 + + 3SO4 2- Catod (-): Fe3 + + 3e - Fe0.
Anod (+): 2 SO4 2- - 4e - 2 SO3 + O2 0.
Ecuația generală de electroliză: Fe2 (SO4) 3 (topire) Fe0 + 2 SO3 + O2 0.
Exemplul 3. Electroliza clorurii de cupru (II) topit
CuCl2 (topire) Cu2 + + 2 Cl- Catod (-): Cu2 + + 2e - Cu0. Anod (+): 2 Cl- - 2e - Cl2 0.
Ecuația generală de electroliză: CuCl2 (topitură) Cu0 + Cl2 0.
Calcule de ecuație
Electroliza este un proces chimic și poate fi exprimat prin ecuații ale reacțiilor chimice. Prin urmare, nu fi surprins dacă dai peste sarcini care presupun calcule.
Sarcina . În timpul electrolizei unei soluții de clorură de cupru (II), un gaz cu un volum de 11,2 litri a fost eliberat pe unul dintre electrozi (care?). Ce produs și în ce cantitate (în grame) a fost eliberat pe celălalt electrod?
Soluţie. Să notăm ecuația de electroliză pentru o soluție de clorură de cupru (II). CuCl2 Cu2 + + 2Cl-
Catod (-): Cu2+, H2O | Cu2 + + 2e - = Cu0. |
Anod (+): CI-, H2O | 2Cl- - 2e - = Cl2 0. |
Curs 17. Electroliza topiturii. Metode de obținere a metalelor. Coroziunea chimică și electrochimică
CuCl2 Cu + Cl2
Astfel, gazul eliberat la anod este clorul. Cantitatea sa este calculată ca raport dintre volum și volum molar, obținem ½ mol. Conform ecuației electrolizei cuprului la catod, s-a format aceeași cantitate, adică. ½ mol. Masa molară a cuprului este de 63,55 g/mol, adică masa cuprului este de aproximativ 31,8 g.
Coroziunea metalelor
Distruge totul în jur: flori, animale, o casă înaltă, mestecă fier, devorează oțel și șterge pietrele în pulbere. Puterea orașelor, puterea regilor Puterea Lui este mai slabă
J.R.R. Tolkien. Hobbitul, sau acolo și înapoi
Metalele au duritate și rezistență ridicate. Cu toate acestea, au și un inamic teribil. Numele său este coroziune. Coroziunea este procesul de distrugere a metalelor sub influența factorilor de mediu. În funcție de natură, se face o distincție între coroziunea chimică și cea electrochimică.
Coroziunea chimică- distrugerea metalului sub influența substanțelor chimice, neînsoțită de apariția curentului electric. Un exemplu de astfel de coroziune este dizolvarea unui metal prin acțiunea acizilor. Cea mai bună ilustrare este filmul științifico-fantastic al lui Steven Spielberg, Alien, în care astronauții întâlnesc o formă de viață extraterestră al cărei țesut lichid este un acid puternic care poate distruge pielea unei nave interplanetare.
Coroziunea electrochimică- aceasta este distrugerea metalului, în care apare un curent electric în sistem.
Să ne oprim asupra ei mai detaliat. De exemplu, să luăm o bucată de fier care a fost lovită de o picătură de apă. După cum știți, oxigenul se dizolvă într-o cantitate mică în apă. Sistemul rezultat simuleaza o celula galvanica clasica din care sunt confectionati electrozii (catod si anod).
Curs 17. Electroliza topiturii. Metode de obținere a metalelor. Coroziunea chimică și electrochimică
fier și conectat printr-un conductor metalic de fier, cu un electrod scufundat într-o soluție (o picătură de apă).
Unul dintre electrozi este fier Fe2 + + 2e - = Fe0, potențialul standard al electrodului unui electrod de fier este E0 Fe 2+ / Fe 0 = - 0,44 V.
Un alt electrod este un electrod de fier, pe care are loc reacția de reducere a oxigenului:
O2 + 2 H2 O + 4e - = 4 OH-, E0 O2 / 2OH - = + 0,401 V sau O2 + 4 H + + 4e - = 2 H2 O, E0 O2 / H2O = + 1,229 V
După cum putem vedea, potențialul celui de-al doilea electrod depinde puternic de pH-ul soluției, totuși, chiar și într-un mediu neutru, este destul de suficient pentru
a oxida fierul, adică conditiile predominante sunt destul de suficiente pentru functionarea celulei galvanice.
Ecuația procesului:
2 Fe0 + O2 + 2 H2 O = 2 Fe (OH) 2 sau 2 Fe0 + O2 + 4 H + = 2 Fe3 + + 2 H2 O.
Astfel, la un moment dat în bucata noastră de metal, fierul se dizolvă (anodul solubil), iar pe suprafața catodului se formează hidroxid de fier (II). Acesta din urmă, la rândul său, reacționează cu aerul umed, rezultând apariția unui înveliș maro, maro sau portocaliu, cunoscut la noi sub denumirea de rugină.
4 Fe (OH) 2 + O2 + 2 H2 O = 4 Fe (OH) 3
Observație. În general, rugina este un amestec de oxizi și hidroxizi de fier în diferite stări de oxidare,
în principal Fe3O4 (FeO Fe2O3), Fe2O3, Fe (OH) 3.
Deci, apa și oxigenul au oferit posibilitatea existenței vieții pe planeta Pământ, dar aceleași substanțe sunt dușmani teribili ai fierului și ai altor metale. Mai mult, procesele de coroziune sunt foarte sensibile la temperatura ambiantă: zeci de ani mai târziu, corpurile navale sunt găsite în Oceanul Arctic,
Curs 17. Electroliza topiturii. Metode de obținere a metalelor. Coroziunea chimică și electrochimică
scufundat în secolele XVI-XX, în timp ce sub soarele fierbinte din pădurile tropicale din Amazon, durata de viață a vehiculelor este redusă la câteva luni.
Așadar, coroziunea este un proces foarte neplăcut și ne poate complica și distruge foarte mult viața cu tine. Când ceva ne amenință, ne apărăm.
Cel mai simplu mod de a proteja este vopsirea, astfel încât un strat de vopsea să protejeze metalul de umiditate. Există destul de multe exemple de astfel de acoperiri: vopsele în ulei, lacuri, fier de plumb roșu, email. Cu toate acestea, această colorare nu este întotdeauna posibilă.
Protectie catodica. Dar ce se întâmplă dacă aplicăm un strat de metal mai puțin activ, cum ar fi staniul, pe suprafața fierului de călcat? Acest proces se numește cositorire. În acest caz, fierul de călcat, care este sensibil la oxigenul din aer, va fi ascuns sub un strat de tablă destul de inert. Din păcate, această protecție este eficientă doar atâta timp cât stratul protector este intact. Dacă este posibil să-l deterioreze (chimic sau mecanic), atunci oxigenul și umiditatea au acces la fier, iar staniul de la un aliat se dovedește a fi un dăunător - apare o pereche galvanică fier-staniu, adică. Un nou electrod de staniu apare în sistem, care accelerează coroziunea fierului:
Un exemplu de protecție catodică sunt conservele de carne sau legume. Rețineți: protecția împotriva coroziunii este eficientă atâta timp cât stratul protector este intact. De aceea, vânzarea conservelor de conserve deformate (motolite, concave, umflate etc.) este interzisă - nu există nicio garanție că stratul protector este intact, prin urmare, conservele pot fi periculoase pentru sănătate.
Pe de altă parte, dacă, din cauza unor circumstanțe de forță irezistibilă, nu poți lua cu tine conserve de la locul de picnic, acestea ar trebui arse la foc pentru a sparge stratul protector. Ars
Curs 17. Electroliza topiturii. Metode de obținere a metalelor. Coroziunea chimică și electrochimică
conservele se vor prăbuși mai repede, deoarece nu sunt protejate de umiditate și aer.
Protecția anodică, pe de altă parte, implică contactul fierului cu un metal mai activ. Un exemplu de protecție anodică este mândria industriei auto autohtone - mașina IZH: "Caroseria este galvanizată!" Fierul galvanizat este un aliaj cu zinc adăugat. In contact cu oxigenul si apa, metalul mai activ, zincul, preia lovitura principala, in timp ce fierul ramane inert. În consecință, coroziunea va începe numai când rezervele de protecție sunt epuizate. Fierul galvanizat este folosit pentru a face găleți, caroserie, acoperișuri.
În acest moment, dacă nu aveți întrebări, ne luăm la revedere cursului de chimie generală și deschidem un nou capitol în știința chimică și cursul de chimie școlară, care se numește Chimie anorganică.
Chimie anorganică. Metalele.
În cursul chimiei anorganice, sarcina noastră este să ne familiarizăm cu proprietățile chimice ale elementelor și compușii acestora și metodele de preparare a acestora.
Deoarece cea mai mare parte a Tabelului Periodic este metale, vom începe cu ele.
1. Poziția în tabelul periodic ... După cum știți, metalele includ elemente ale subgrupurilor principale de sub diagonala borastatului, precum și elemente ale subgrupurilor secundare.(elementele d), lantanide și actinide(elemente f). O caracteristică destul de tipică a metalelor este prezența unui număr mic de electroni pe energia externă
Curs 17. Electroliza topiturii. Metode de obținere a metalelor. Coroziunea chimică și electrochimică
nivel. În consecință, metalele vor tinde să doneze acești electroni
v reacții chimice, adică prin definiție să fie reductanți.
2. Proprietățile fizice ale metalelor Esti si tu mai mult sau mai putin cunoscut.
Metalele, cu câteva excepții, sunt solide de culoare gri destul de puternice, uneori cu un luciu. Punctele de topire variază într-un interval foarte larg de la -39o C (mercur) la > + 3000o C (wolfram), printre metale se numără moi (litiu, sodiu, aur) care pot fi tăiate cu foarfeca sau cuțitul și foarte dure (niobiu). , tantal, wolfram ). Proprietățile generale ale metalelor se datorează structurii lor, care se bazează pe o rețea cristalină metalică, care este formată din straturi de atomi și cationi metalici, între care se află electroni relativ liberi (gazul de electroni). Datorită acestei structuri, metalele au o conductivitate termică și electrică ridicată. Pentru multe metale, maleabilitatea este caracteristică - capacitatea de a dobândi o anumită formă în timpul deformării mecanice fără distrugere.
3. Metode de obținere a metalelor.
3.1. Cea mai comună și relativ simplă modalitate de a obține metale pure este electroliza soluțiilor apoase ale sărurilor acestora. Această metodă nu este adecvată pentru producerea de metale active și se limitează la producerea de metale cu activitate medie și cu activitate scăzută.
Vezi cursul 16 pentru exemple.
3.2. Electroliza sărurilor și oxizilor topiți. Această metodă este destul de universală, dar necesită un consum semnificativ de energie și combustibil, prin urmare, este aplicabilă pentru a obține doar unele metale specifice, de exemplu, aluminiu prin electroliza oxidului de aluminiu topit în criolit. Dimpotrivă, nu are sens să se obțină metale cu activitate scăzută în acest mod, deoarece acestea pot fi obținute destul de ușor prin metoda 3.1. electroliza soluțiilor apoase de săruri.
Curs 17. Electroliza topiturii. Metode de obținere a metalelor. Coroziunea chimică și electrochimică
Exemple: vezi prelegerea 17 de mai sus.
3.3. Datorită dispunerii diferite a metalelor din seria electrochimică a tensiunilor metalice, metalele mai puțin active pot fi izolate din soluțiile sărate prin acțiunea metalelor mai active.
V metalele cu activitate medie (zinc, fier) sunt folosite ca metale mai active, dar nu cele mai active (sodiu, potasiu), deoarece acestea din urmă sunt prea active și reacţionează în principal cu apa, nu cu o sare metalică.
Cuprul destul de pur se obține prin acțiunea prafului de zinc asupra unei soluții de sulfat de cupru - în acest caz, se formează un precipitat spongios fin dispersat de cupru metalic de culoare roșie, care este purificat din zincul nereacționat prin tratare cu acid clorhidric diluat.
CuSO4 + Zn = ZnSO4 + Cu. (Cu, Zn) + 2 HCl = ZnCl2 + H2 + Cu
3.4. Reducerea metalelor din oxizii lor este foarte tipică. Cea mai cunoscută reacție este aluminotermia, când se acționează asupra unui oxid de metal cu aluminiu la o temperatură ridicată. De exemplu, un amestec de aluminiu cu oxid de fier (III) se numește „termite”. Aprinderea acestui amestec declanșează o reacție, care are loc apoi independent și este însoțită de eliberarea unei cantități mari de căldură, care și-a găsit aplicație în explozivi și știința militară, de exemplu, pentru arderea armurii.
Fe2 O3 + 2 Al = Al2 O3 + 2 Fe (necesită incalzire puternica)
3.5. Topirea fierului este un proces industrial important. Pentru aceasta, minereul de fier, care de obicei constă în principal din oxid de fier (III), este expus la acțiunea cărbunelui (carbonului) la o temperatură ridicată.
Curs 17. Electroliza topiturii. Metode de obținere a metalelor. Coroziunea chimică și electrochimică
Fe2 O3 + 3 C = 2 Fe + 3 CO (temperatură înaltă) CuO + C = Cu + CO (temperatura înaltă)
După cum arată figurile, această metodă (bucăți de minereu, de exemplu CuO sau CuS, au fost aruncate în foc, iar apoi, după răcire, au fost colectate lingouri de metal) a fost descoperită de perși încă din mileniul III î.Hr., care o foloseau. a topi cupru. Pentru a stăpâni topirea fierului, a fost nevoie de încă o mie de ani, deoarece topirea fierului a necesitat echipamente mai avansate: au fost inventate burdufurile de forjare pentru a pompa aer (oxigen) în regiunea de reacție și a menține o temperatură mai ridicată necesară reducerii fierului. . În prezent, fonta este topită în furnalele uriașe.
Monoxidul de carbon (II) este, de asemenea, un agent reducător, cu toate acestea, se acceptă că carbonul este principalul agent reducător, există mai mult Fe2 O3 + CO = Fe + CO2 (temperatura ridicată)
CuO + CO = Cu + CO2 (temperatură înaltă)
Această metodă este nepotrivită pentru izolarea metalelor active de oxizi, deoarece acestea din urmă sunt capabile să reacționeze cu carbonul pentru a forma carburi:
2 Al2 O3 + 9 C = 6 CO + = 6 CO + Al4 C3 - carbură de aluminiu CaO + 3 C = CO + = CO + CaC2 - carbură de calciu
MgO + C = CO + = CO + MgC2 + Mg4 C3 - carburi de magneziu
3.6. Este posibil să se reducă metalele din oxizi prin încălzire într-un curent de hidrogen; totuși, această metodă are o aplicație limitată, deoarece este necesar hidrogen gazos (la contactul cu gaze).
se formează un amestec exploziv cu oxigen - pericol de explozie!), încălzire, metoda este potrivită pentru unele metale cu activitate medie și metale cu activitate scăzută.
Opțiunea 1
1. Scrieţi ecuaţiile reacţiei: a) obţinerea zincului din oxid de zinc prin reducere cu cărbune; b) obţinerea de cobalt din oxid de cobalt (II) prin reducere cu hidrogen; c) obţinerea de titan din clorură de titan (IV) magneziu prin metoda termică. Dezasamblați reacția ca redox: indicați stările de oxidare ale atomilor și dispuneți coeficienții, determinându-i prin metoda echilibrului electronic.
2. Realizați diagramele și ecuațiile reacțiilor care au loc în timpul electrolizei: a) topitură de clorură de potasiu; b) soluţie de bromură de zinc; c) o soluție de sulfat de fier (II). 
3. Care este esența coroziunii metalelor? De ce tipuri de coroziune cunoașteți?
Coroziunea este distrugerea spontană a metalelor și aliajelor ca urmare a interacțiunii chimice, electrochimice sau fizico-chimice cu mediul.
4. Există un nit de cupru pe capacul din oțel. Care se prăbușește mai întâi - capacul sau nitul? De ce?
Un capac din oțel, deoarece include fier, iar fierul este un metal mai reactiv decât cuprul și se va coroda mai repede. De asemenea, fierul și cuprul formează o pereche galvanică, unde fierul este anodul și este mai degrabă distrus în cupru - catodul, rămâne intact.
Opțiunea 2
1.Scrieţi ecuaţiile reacţiei: a) obţinerea fierului din oxidul de fier (III) prin metoda aluminotermă; b) obţinerea cuprului din oxid de cupru (II) prin reducere cu cărbune; c) obţinerea wolframului din oxidul său superior prin reducere cu hidrogen. Dezasamblați reacția ca redox: indicați stările de oxidare ale atomilor și dispuneți coeficienții, determinându-i prin metoda echilibrului electronic. 
2. Realizați diagramele și ecuațiile reacțiilor care au loc în timpul electrolizei: a) o soluție de bromură de cupru (II); b) soluție de iodură de sodiu; c) o soluție de azotat de plumb (II). 
3. Ce factori conduc la creșterea coroziunii metalelor?
4. De ce se prăbușește rapid un rezervor de fier conservat (conservat) la locul unui strat protector deteriorat?
De asemenea, fierul și staniul formează o celulă galvanică, unde fierul este anodul și este mai degrabă distrus, iar staniul este catodul, rămâne intact.
Opțiunea 3
1.Scrieți ecuațiile reacției: a) obținerea cuprului din oxid de cupru (II) prin reducere cu hidrogen; b) obţinerea fierului din oxidul de fier (III) prin reducerea cu monoxid de carbon (II); c) obţinerea de vanadiu din oxidul de vanadiu (V) prin metoda termică. Dezasamblați reacția ca redox: indicați stările de oxidare ale atomilor și dispuneți coeficienții, determinându-i prin metoda echilibrului electronic. 
2. Realizați diagramele și ecuațiile reacțiilor care au loc în timpul electrolizei: a) topitură de clorură de calciu; b) soluţie de bromură de potasiu; c) soluţie de sulfat de zinc. 
3. Ce factori contribuie la încetinirea coroziunii metalelor?
-Neutralizarea sau deoxigenarea mediilor corozive, precum si utilizarea diferitelor tipuri de inhibitori de coroziune;
- Eliminarea impurităților din metal sau aliaj care accelerează procesul de coroziune (eliminarea fierului din aliajele de magneziu sau aluminiu, a sulfului din aliajele de fier).
-Excluderea contactelor metalice nefavorabile sau izolarea acestora, eliminarea fisurilor și golurilor din structură, eliminarea zonelor de stagnare a umidității.
4. Ce metale sunt distruse mai repede prin contact reciproc în prezența unui electrolit: a) cuprul și zincul; b) aluminiu și fier? De ce?
Cu cât este mai rapid distrugerea metalului mai activ din această pereche
a) zincul este un metal mai activ decât cuprul;
b) aluminiul este un metal mai activ decât fierul.
Opțiunea 4
1.Scrieți ecuațiile reacției: a) obținerea molibdenului din oxidul său superior prin reducere cu hidrogen; b) obţinerea cromului din oxidul de crom (III) prin metoda aluminotermă; c) obţinerea de nichel din oxid de nichel (II) prin reducere cu cărbune. Dezasamblați reacția ca redox: indicați stările de oxidare ale atomilor și dispuneți coeficienții, determinându-i prin metoda echilibrului electronic. 
2. Realizați diagramele și ecuațiile reacțiilor care au loc în timpul electrolizei: a) soluție de clorură de cupru (II); b) soluție de iodură de sodiu; c) o soluție de azotat de nichel (II). 
3. Enumerați modalitățile de combatere a coroziunii metalelor. 
4. De ce zincul este distrus pe un rezervor galvanizat la locul unei zgârieturi, dar fierul nu ruginește?
Zincul este un metal mai activ decât fierul. De asemenea, fierul și zincul formează o celulă galvanică, unde zincul este anodul și este mai degrabă distrus, iar fierul - catodul rămâne intact.
Datorită apariției unui anumit gaz, provocând o tuse arzătoare instantanee. Acest articol este identificarea acestui gaz. Articolul este plin de formule; numărul de formule se datorează netrivialității atât a procesului de electroliză în sine, cât și a ruginii în sine. Chimiști și chimiști, ajută la aducerea articolului la deplină conformitate cu realitatea; este de datoria ta sa ai grija de fratii „mai mici” in cazul unui pericol chimic.
Să fie fier Fe 0:
- dacă nu ar exista apă pe Pământ, atunci oxigenul ar fi zburat în - și ar fi făcut un oxid: 2Fe + O 2 = 2FeO (negru). Oxidul se oxidează în continuare: 4FeO + O 2 = 2Fe 2 O 3 (roșu-maro). FeO 2 nu există, aceasta este invenția școlarilor; dar Fe 3 O 4 (negru) este destul de real, dar artificial: alimentarea cu abur supraîncălzit la fier sau reducerea Fe 2 O 3 cu hidrogen la o temperatură de aproximativ 600 de grade;
- dar există apă pe Pământ - ca urmare, atât fierul, cât și oxizii de fier tind să se transforme în baza Fe (OH) 2 (alb ?! 2Fe (OH) 2, 2FeO + H 2 O = 2Fe (OH) 2;
- mai departe si mai rau: exista electricitate pe Pamant - toate substantele numite tind sa se transforme in baza Fe (OH) 3 (maro) datorita prezentei umiditatii si unei diferente de potential (pereche galvanica). 8Fe (OH) 2 + 4H 2 O + 2O 2 = 8Fe (OH) 3, Fe 2 O 3 + 3H 2 O = 2Fe (OH) 3 (lent). Adică dacă fierul de călcat este depozitat într-un apartament uscat, ruginește încet, dar continuă; crește umiditatea sau umezi-l - se va înrăutăți și lipi-l în pământ - va fi foarte rău.
Pregătirea unei soluții pentru electroliză este, de asemenea, un proces interesant:
- în primul rând, se efectuează analiza substanțelor disponibile pentru prepararea soluțiilor. De ce sodă și apă? Soda Na 2 CO 3 conține metalul Na, care este mult la stânga hidrogenului într-un număr de potențiale electrice, ceea ce înseamnă că în timpul electrolizei, metalul nu va fi redus la catod (în soluție, dar nu în topitură). ), iar apa se va descompune în hidrogen și oxigen (în soluție). Există doar 3 variante ale reacției soluției: metalele mult la stânga hidrogenului nu sunt reduse, ușor la stânga hidrogenului sunt reduse cu eliberarea de H 2 și O 2, la dreapta hidrogenului - sunt reduse pur și simplu la catodul. Iată, procesul de placare cu cupru a suprafeței pieselor într-o soluție de CuSo 4, placare cu zinc în ZnCl 2, placare cu nichel în NiSO 4 + NiCl 2 etc.;
- a dilua carbonatul de sodiu in apa este in calm, incet si fara respiratie. Nu rupeți pachetul cu mâinile, ci tăiați-l cu foarfecele. Apoi puneți foarfecele în apă. Oricare dintre cele patru tipuri de sodă (bicarbonat de sodiu, cenușă de sodiu, spălat, sodă caustică) preia umezeala din aer; Durata sa de valabilitate este, de fapt, determinată de timpul în care acumulează umiditate și aglomerare. Adică, într-un borcan de sticlă, termenul de valabilitate este eternitate. De asemenea, orice sodă generează o soluție de hidroxid de sodiu atunci când este amestecată cu apă și electroliză, diferind doar prin concentrația de NaOH;
- soda se amestecă cu apă, soluția devine albăstruie. S-ar părea că a avut loc o reacție chimică - dar nu: ca și în cazul sării de masă și apei, soluția nu are o reacție chimică, ci doar una fizică: dizolvarea unui solid într-un solvent lichid (apa). ). Puteți bea această soluție și puteți obține otrăvire ușoară până la moderată - nimic fatal. Sau evaporați și recuperați carbonul de sodiu.
Alegerea anodului și catodului este o întreagă întreprindere:
- este recomandabil să alegeți anodul cu un material solid inert (astfel încât să nu se prăbușească, inclusiv din oxigen, și să nu participe la reacții chimice) - de aceea oțelul inoxidabil acționează ca acesta (am citit erezie pe internet, aproape m-am otrăvit);
- fierul pur este catodul, altfel rugina va actiona ca o rezistenta excesiv de mare a circuitului electric. Pentru a plasa fierul de curățat complet în soluție, trebuie să îl lipiți sau să îl înșurubați pe un alt fier de călcat. În caz contrar, metalul suportului de fier însuși va lua parte la soluție ca material inert și ca secțiune a lanțului cu cea mai mică rezistență (conexiune paralelă a metalelor);
- nu este încă specificat, dar ar trebui să existe o dependență a curentului care curge și a ratei de electroliză de suprafața anodului și catodului. Adică, un șurub din oțel inoxidabil M5x30 poate să nu fie suficient pentru a îndepărta rapid rugina de pe ușa unei mașini (pentru a realiza întregul potențial al electrolizei).
Să luăm ca exemplu un anod inert și un catod: luând în considerare doar electroliza unei soluții albastre. De îndată ce se aplică tensiunea, soluția începe să se transforme în cea finală: Na 2 CO 3 + 4H 2 O = 2NaOH + H 2 CO 3 + 2H 2 + O 2. NaOH - hidroxid de sodiu - alcali nebun, sodă caustică, Freddy Krueger într-un coșmar: cel mai mic contact al acestei substanțe uscate cu suprafețele umede (piele, plămâni, ochi etc.) provoacă dureri infernale și rapid ireversibile (dar recuperabile cu un grad ușor). de arsură ) deteriorare. Din fericire, hidroxidul de sodiu este dizolvat în acid carbonic H 2 CO 3 şi apă; cand apa se evapora in final cu hidrogen la catod si oxigen la anod se formeaza concentratia maxima de NaOH in acid carbonic. Este categoric imposibil să nu bei și să nu mirosi această soluție, de asemenea, nu poți să-ți înțepe degetele (cu cât electroliza este mai lungă, cu atât arde mai mult). Puteți curăța țevile cu el, înțelegând în același timp activitatea sa chimică ridicată: dacă țevile sunt din plastic, o puteți ține timp de 2 ore, dar dacă este metal (împământat, apropo), va începe să mănânce țevile: Fe + 2NaOH + 2H2O = Na2 + H2, Fe + H2CO3 = FeC03 + H2.
Aceasta este prima dintre posibilele cauze ale „gazului” sufocant, un proces fizico-chimic: saturarea aerului cu o soluție de hidroxid de sodiu concentrat în acid carbonic (cu bule fierbinți de oxigen și hidrogen ca purtători). În cărțile secolului al XIX-lea, acidul carbonic este folosit ca substanță otrăvitoare (în cantități mari). De aceea, șoferii care instalează o baterie într-o mașină sunt deteriorați de acid sulfuric (de fapt, aceeași electroliză): în procesul de supracurent la o baterie puternic descărcată (mașina nu are limitare de curent), electrolitul fierbe pentru scurt timp, sulfuric. acidul iese împreună cu oxigenul și hidrogenul în salon. Dacă camera este complet etanșată, din cauza amestecului de oxigen-hidrogen (gaz detonant), puteți obține o femeie bună cu distrugerea camerei. Videoclipul arată largi în miniatură: apa sub influența cuprului topit se descompune în hidrogen și oxigen, iar metalul are mai mult de 1100 de grade (îmi pot imagina cum arde o cameră plină complet cu el) ... Despre simptomele inhalării de NaOH: senzație de arsură, acre , durere în gât, tuse, dificultăți de respirație, dificultăți de respirație; simptomele pot fi întârziate. Se simte suficient de bine.
... în același timp, Vladimir Vernadsky scrie că viața pe Pământ este imposibilă fără acid carbonic dizolvat în apă.
Inlocuim catodul cu o bucata de fier ruginita. Începe o serie întreagă de reacții chimice amuzante (și iată, borș!):
- rugina Fe (OH) 3 si Fe (OH) 2, ca baze, incep sa reactioneze cu acidul carbonic (eliberat la catod), obtinandu-se siderita (rosu-brun): 2Fe (OH) 3 + 3H 2 CO 3 = 6H 20 + Fe2 (C03)3, Fe (OH)2 + H2CO3 = FeC03 + 2 (H20). Oxizii de fier nu reacţionează cu acidul carbonic, deoarece nu există o încălzire puternică și acidul este slab. De asemenea, electroliza nu reduce fierul la catod, deoarece aceste baze nu sunt o soluție, iar anodul nu este fier;
- soda caustica, ca baza, nu reactioneaza cu bazele. Condiții preliminare pentru Fe (OH) 2 (hidroxid amfoter): NaOH> 50% + fierbere în atmosferă de azot (Fe (OH) 2 + 2NaOH = Na2). Condiții necesare pentru Fe (OH) 3 (hidroxid amfoter): fuziune (Fe (OH) 3 + NaOH = NaFeO 2 + 2H 2 O). Condiții necesare pentru FeO: 400-500 grade (FeO + 4NaOH = 2H 2 O + Na 4 FeO 3). Sau poate există o reacție cu FeO? FeO + 4NaOH = Na 4 FeO 3 + 2H 2 O - dar numai la o temperatură de 400-500 de grade. Bine, poate hidroxidul de sodiu elimină o parte din fier - și rugina pur și simplu cade? Dar și aici, o dezamăgire: Fe + 2NaOH + 2H 2 O = Na 2 + H 2 - dar la fierbere în atmosferă de azot. Ce soluție de smochine de sodă caustică fără electroliză îndepărtează rugina? Dar nu îl îndepărtează în niciun fel (am turnat doar o soluție transparentă de sodă caustică de la „Auchan”). Îndepărtează grăsimea, iar în cazul meu, cu o bucată de matiz, a dizolvat vopseaua și grundul (grund este rezistent la NaOH în caracteristicile sale de performanță) - care a scos la iveală o suprafață curată de fier, rugina pur și simplu a dispărut. Concluzie: carbonul de sodiu este necesar doar pentru obținerea acidului prin electroliză, care curăță metalul, eliminând rugina de pe sine într-un ritm accelerat; hidroxidul de sodiu pare să nu mai aibă activitate (dar va reacționa cu resturile din catod, curățându-l).
Despre substanțele terțe după electroliză:
- solutia si-a schimbat culoarea, a devenit „murdara”: cu bazele reactionate Fe (OH) 3, Fe (OH) 2;
- placa neagra pe glanda. Primul gând: carbură de fier Fe 3 C (carbură tri-fier, cementită), insolubilă în acizi și oxigen. Dar condițiile nu sunt aceleași: pentru a-l obține, trebuie să aplici o temperatură de 2000 de grade; iar în reacțiile chimice nu există carbon liber care să se atașeze de fier. A doua gândire: una dintre hidruri de fier (saturarea fierului cu hidrogen) - dar și aceasta este incorectă: condițiile de obținere nu sunt aceleași. Și apoi a venit: oxidul de fier FeO, oxidul bazic nu reacționează nici cu acidul, nici cu soda caustică; și, de asemenea, Fe 2 O 3. Iar hidroxizii amfoteri sunt localizați în straturi deasupra oxizilor de bază, protejând metalul de pătrunderea ulterioară a oxigenului (nu se dizolvă în apă, împiedică accesul apei și aerului la FeO). Părțile curățate se pot pune în acid citric: Fe 2 O 3 + C 6 H 8 O 7 = 2FeO + 6CO + 2H 2 O + 2H 2 (atenție deosebită la emisia de monoxid de carbon și faptul că acidul și metalul mănâncă pe contact) - iar FeO este îndepărtat cu o perie obișnuită. Și dacă oxidul superior este încălzit în monoxid de carbon și, în același timp, nu se arde, atunci va reduce fierul: Fe 2 O 3 + 3CO = 2Fe + 3CO 2;
- fulgi albi in solutie: unele saruri care sunt insolubile in timpul electrolizei nici in apa si nici in acid;
- alte substante: fierul este initial "murdar", apa nu este initial distilata, dizolvarea anodului.
A doua dintre posibilele cauze ale „gazului” sufocant este un proces fizico-chimic: fierul, de regulă, nu este curat - cu galvanizat, grund și alte substanțe terțe; și apă - cu minerale, sulfați etc. Reacția lor în timpul electrolizei este imprevizibilă; orice poate fi eliberat în aer. Cu toate acestea, piesa mea era atât de mică (0,5x100x5) și apă de la robinet (puțin mineralizată) - acest motiv este puțin probabil. De asemenea, ideea prezenței substanțelor străine în soda în sine a dispărut: doar aceasta este indicată pe ambalaj din compoziție.
A treia cauză posibilă a gazului asfixiant este un proces chimic. Dacă catodul este redus, atunci anodul trebuie distrus prin oxidare, dacă nu este inert. Oțelul inoxidabil conține aproximativ 18% crom. Și acest crom, atunci când este distrus, intră în aer sub formă de crom hexavalent sau oxidul său (CrO 3, anhidridă cromică, roșiatică - denumită în continuare aceasta), o otravă puternică și un cancerigen cu cataliza întârziată a cancerului pulmonar. Doza letală este de 0,08 g/kg. Benzină inflamabilă la temperatura camerei. Excelează la sudarea oțelului inoxidabil. Groaza este ca are aceleasi simptome ca hidroxidul de sodiu daca este inhalat; iar hidroxidul de sodiu pare deja un animal inofensiv. Judecând după descrierea cazurilor de cel puțin astm bronșic, trebuie să lucrați ca un acoperiș timp de 9 ani, respirând această otravă; cu toate acestea, este descris un efect clar întârziat - adică poate trage atât la 5, cât și la 15 ani după o singură otrăvire.
Cum se verifică dacă cromul a fost eliberat din oțel inoxidabil (unde - rămâne întrebarea). Șurubul după reacție a devenit mai strălucitor, în comparație cu același șurub din același lot - un semn rău. După cum sa dovedit, oțelul inoxidabil este atâta timp cât există oxid de crom sub formă de acoperire de protecție. Dacă oxidul de crom a fost distrus prin oxidare în timpul electrolizei, înseamnă că un astfel de șurub va rugini mai intens (fierul liber va reacționa, iar apoi cromul din oțelul inoxidabil intact se va oxida la CrO). Prin urmare, a creat toate condițiile pentru ruginirea a două șuruburi: apă sărată și o temperatură a soluției de 60-80 de grade. Oțel inoxidabil grad A2 12X18H9 (X18H9): conține 17-19% crom (iar în aliajele inox fier-nichel există și mai mult crom, până la ~ 35%). Unul dintre șuruburi s-a ruginit în mai multe locuri, toate locurile sunt în zona de contact dintre oțel inoxidabil și soluție! Cea mai roșcată este de-a lungul liniei de contact cu soluția.
Și fericirea mea a fost că curentul era atunci de doar 0,15A în timpul electrolizei, bucătăria era închisă și fereastra din ea era deschisă. Mi-a fost imprimat clar în minte: să exclud oțelul inoxidabil de la electroliză sau să o fac într-o zonă deschisă și la distanță (nu există oțel inoxidabil fără crom, acesta este elementul său de aliere). Deoarece oțelul inoxidabil NU este un anod inert în timpul electrolizei: se dizolvă și eliberează oxid de crom otrăvitor; chimiști de canapea, sinucideți-vă de perete înainte ca cineva să moară din cauza sfatului vostru! A rămas întrebarea, sub ce formă, cât și unde; dar ținând cont de eliberarea de oxigen pur la anod, CrO este deja oxidat cu precizie la oxidul intermediar Cr 3 O 2 (de asemenea otrăvitor, MPC 0,01 mg / m 3), iar apoi la oxidul superior CrO 3: 2Cr 2 O 3 + 3O 2 = 4CrO 3. Aceasta din urmă rămâne o presupunere (mediul alcalin necesar este prezent, dar dacă este necesară o încălzire puternică pentru această reacție), dar este mai bine să o luăm în siguranță. Chiar și analizele de sânge și urină pentru crom sunt greu de făcut (lipsesc în prețuri, nici măcar în testul general de sânge extins).
Electrodul inert este grafit. Este necesar să intrați în depoul de troleibuz, să scoateți din periile aruncate. Pentru că chiar și pe aliexpress pentru 250 de ruble pe pin. Și este cel mai ieftin dintre electrozi inerți.
Și iată un alt exemplu real, când electronicele canapelei au dus la pierderi materiale. Și la cunoștințele potrivite, într-adevăr. Ca și în acest articol. Beneficiați de vorbitorii de canapea? - putin probabil, fac ravagii; și trebuie să ștergi după ele.
Sunt înclinat spre primul motiv pentru „gazul” sufocant: evaporarea soluției de hidroxid de sodiu în acid carbonic în aer. Pentru că cu oxizii de crom, sunt folosite tocmai măștile de gaz cu furtun cu alimentare mecanică cu aer - m-aș sufoca în pateticul meu RPG-67, dar era vizibil mai ușor să respiri în el chiar în epicentru.
Cum se verifică prezența oxidului de crom în aer? Începeți procesul de descompunere a apei într-o soluție pură de sodă pe un anod de grafit (alegeți-l dintr-un creion, dar nu fiecare creion conține o tijă de grafit pur) și un catod de fier. Și riscă să respiri aerul din bucătărie în 2,5 ore. Este logic? Aproape: simptomele sodei caustice și ale oxidului de crom hexavalent sunt identice - prezența sodei caustice în aer nu va dovedi absența vaporilor de crom hexavalent. Cu toate acestea, absența mirosului fără oțel inoxidabil va arăta în mod clar rezultatul prezenței cromului hexavalent. Verificat, era un miros - o frază cu speranță "Ura! Am respirat sodă caustică, nu crom hexavalent!" poate fi despărțit în glume.
Ce altceva ai uitat:
- cum există acid și alcali împreună într-un singur vas? În teorie, sarea și apa ar trebui să apară. Există un punct foarte subtil aici, care poate fi înțeles doar experimental (nu testat). Dacă descompuneți toată apa în timpul electrolizei și izolați soluția de sărurile din sediment - varianta 2: va rămâne fie o soluție de sodă caustică, fie sodă caustică cu acid carbonic. Dacă acesta din urmă se află în compoziție, sarea va începe să se elibereze în condiții normale și... carbonatul de sodiu va cădea: 2NaOH + H 2 CO 3 = Na 2 CO 3 + 2H 2 O. Problema este că se va dizolva în apă chiar acolo - păcat, gustul nu poate fi gustat și comparat cu soluția originală: deodată soda caustică nu a reacționat complet;
- interacționează acidul carbonic cu fierul însuși? Întrebarea este serioasă, din moment ce formarea acidului carbonic are loc tocmai la catod. Puteți verifica prin crearea unei soluții mai concentrate și făcând electroliză până când o bucată subțire de metal este complet dizolvată (netestată). Electroliza este o metodă mai blândă de îndepărtare a ruginii decât gravarea cu acid;
- care sunt simptomele inhalării gazului oxigenat? Nu + fără miros sau culoare;
- reacționează soda caustică și acidul carbonic cu plasticul? Faceți electroliză identică în recipiente din plastic și sticlă și comparați turbiditatea soluției și transparența suprafeței recipientului (netestat pe sticlă). Plastic - a devenit mai puțin transparent în locurile de contact cu soluția. Cu toate acestea, acestea s-au dovedit a fi săruri care pot fi îndepărtate cu ușurință cu un deget. Prin urmare, plasticul alimentar nu reacționează cu soluția. Sticla este folosită pentru a stoca alcalii și acizi concentrați.
Dacă ați inhalat mult gaz care arde, indiferent dacă este NaOH sau CrO 3, trebuie să luați „unitiol” sau un medicament similar. Și se aplică regula generală: indiferent de ce fel de otrăvire apare, indiferent de ce putere și origine ar fi, bea multă apă în următoarele 1-2 zile, dacă rinichii o permit. Sarcina: eliminarea toxinei din organism și, dacă acest lucru nu se face prin vărsături sau expectorație, să ofere oportunități suplimentare de a face acest lucru ficatului și sistemului urinar.
Cel mai enervant lucru este că aceasta este toată programa școlii de clasa a IX-a. La naiba, am 31 de ani - și nu voi trece examenul...
Lucrul interesant despre electroliză este că întoarce timpul înapoi:
- o solutie de NaOH si H 2 CO 3 in conditii normale va duce la formarea carbonului de sodiu, in timp ce electroliza inverseaza aceasta reactie;
- fierul în condiții naturale se oxidează, iar în timpul electrolizei se reduce;
- hidrogenul si oxigenul tind sa se combine in orice fel: se amesteca cu aerul, se arde si devin apa, absorb sau reactioneaza cu ceva; electroliza, dimpotrivă, generează gaze de diferite substanțe în formă pură.
Mașina timpului local, nu altfel: readuce poziția moleculelor de substanțe la starea lor inițială.
Conform formulelor de reacție, o soluție de sodă caustică pulbere este mai periculoasă în timpul creării și electrolizei, dar mai eficientă în anumite situații:
- pentru electrozii inerţi: NaOH + 2H 2 O = NaOH + 2H 2 + O 2 (soluţia este o sursă de hidrogen pur şi oxigen fără impurităţi);
- reactioneaza mai intens cu materialele organice, nu exista acid carbonic (degresant rapid si ieftin);
- daca luati ca anod fier, acesta va incepe sa se dizolve la anod si sa se reduca la catod, ingrosand stratul de fier de pe catod in absenta acidului carbonic. Aceasta este o metodă de reducere a materialului catodic sau de acoperire cu un alt metal atunci când nu există o soluție cu metalul dorit la îndemână. Îndepărtarea ruginii, conform experimentatorilor, merge și mai rapid dacă fierul se face anod în cazul carbonului de sodiu;
- dar concentrația de NaOH în aer în timpul evaporării va fi mai mare (totuși trebuie să decideți care este mai periculos: acid carbonic cu sodă caustică sau umiditate cu sodă caustică).
Mai devreme am scris despre educație că se pierde mult timp la școală și la universitate. Acest articol nu schimbă această părere, deoarece o persoană obișnuită nu va fi de folos în viață matan, chimie organică sau fizică cuantică (doar la serviciu, iar când am avut nevoie de matan 10 ani mai târziu, l-am învățat din nou, nu mi-am amintit nimic la toate). Dar chimia anorganică, ingineria electrică, legile fizice, limbile ruse și străine - aceasta este ceea ce ar trebui să fie prioritizat (chiar pentru a introduce psihologia interacțiunii sexelor și fundamentele ateismului științific). Aici, nu am studiat la Facultatea de Electronică; și apoi bam, încurcat - și Visio a învățat să folosească, și MultiSim și o parte din denumirile elementelor învățate etc. Chiar dacă aș fi studiat la Facultatea de Psihologie, rezultatul ar fi fost același: l-am prins în viață - m-am băgat în ea - mi-am dat seama. Dar dacă la școală s-ar pune accentul pe științe naturale și limbi străine (și tinerilor li s-ar explica de ce a fost), ar fi mai ușor să trăiești. Că la școală, că la institutul de chimie: s-a vorbit despre electroliză (teorie fără practică), dar nu despre toxicitatea vaporilor.
În sfârșit, un exemplu de obținere a gazelor pure (cu ajutorul electrozilor inerți): 2LiCl + 2H 2 O = H 2 + Cl 2 + 2LiOH. Adică, mai întâi ne otrăvim cu cel mai pur clor, apoi explodăm cu hidrogen (din nou la întrebarea siguranței substanțelor emise). Dacă ar fi existat o soluție de CuSO4, iar catodul ar fi fier, metalul ar fi părăsit baza și ar fi lăsat un reziduu de acid care conține oxigen SO42-, nu participă la reacții. Dacă reziduul de acid nu ar conține oxigen, acesta s-ar descompune în substanțe simple (cum se poate observa în exemplul C 1 -, eliberat ca Cl 2).
(adăugat 24.05.2016) Dacă trebuie să fierbeți NaOH cu rugina pentru reacția lor reciprocă - de ce nu? Azotul din aer este de 80%. Eficiența îndepărtării ruginii va crește semnificativ, dar atunci acest proces trebuie făcut în aer liber.
Despre hidrogenarea metalului (fragilitate crescută): nu am găsit formule și opinii adecvate pe această temă. Dacă este posibil, voi pune electroliza metalică timp de câteva zile, adăugând un reactiv și apoi bat cu un ciocan.
(adăugat 27.05.2016) Grafitul poate fi îndepărtat dintr-o baterie salină uzată. Daca rezista cu incapatanare la demontare, deformeaza-l intr-o menghina.
(adăugat 06.10.2016) Hidrogenarea metalului: H + + e - = H ads. H ads + H ads = H 2, unde ADS este adsorbție. Dacă un metal are capacitatea de a dizolva hidrogenul în sine în condițiile necesare (acesta este un număr!), atunci îl dizolvă în sine. Condițiile de apariție pentru fier nu au fost găsite, iar pentru oțel sunt descrise în cartea lui A.V. Schreider. „Efectul hidrogenului asupra echipamentelor chimice și petroliere”. În figura 58 pagina 108 există un grafic de gradul 12X18H10T: la o presiune comparabilă cu cea atmosferică, și o temperatură de 300-900 grade: 30-68 cm 3 / kg. Figura 59 arată dependențele pentru alte tipuri de oțel. Formula generală pentru absorbția hidrogenului din oțel: K s = K 0 e -∆H / 2RT, unde K 0 este factorul preexponențial 1011 l / mol s, ∆H este căldura de dizolvare a oțelului ~ 1793K), R este constanta universală a gazului 8,3144598J / (mol K), T este temperatura mediului. Ca urmare, la temperatura camerei 300 K avem K s = 843 L/mol. Numărul nu este corect, trebuie să verificați din nou parametrii.
(adăugat 12.06.2016) Dacă soda caustică nu interacționează cu metalele fără o temperatură ridicată, este un degresant sigur (pentru metal) pentru paleți, oale și alte lucruri (fier, cupru, oțel inoxidabil - dar nu și aluminiu, teflon, titan, zinc).
Cu hidrogenare - clarificări. Factorul pre-exponențial K 0 se află în intervalul 2,75-1011 l / mol · s, nu este o valoare constantă. Calculul acestuia pentru oțel inoxidabil: 10 13 · C m 2/3, unde C m este densitatea atomică a oțelului. Densitatea atomică a oțelului inoxidabil este de 8 · 10 22 la / cm 3 - K 0 = 37132710668902231139280610806,786 la / cm 3 = - și atunci totul este blocat.
Dacă te uiți îndeaproape la graficele lui Schrader, poți trage o concluzie aproximativă despre conținutul de hidrogen al oțelului în OU (o scădere a temperaturii de 2 ori încetinește procesul de 1,5 ori): aproximativ 5,93 cm 3 / kg la 18,75 grade Celsius - dar timpul de pătrundere în metalul unui asemenea volum nu este indicat. În cartea lui A.M. Sukhotin, V.S. Zotikov. „Rezistența chimică a materialelor. Manual” la pagina 95 din tabelul 8 arată efectul hidrogenului asupra rezistenței pe termen lung a oțelurilor. Ne permite să înțelegem că saturația cu hidrogen a oțelurilor cu hidrogen la o presiune de 150-460 atmosfere modifică rezistența pe termen lung de maximum 1,5 ori în intervalul de 1000-10000 ore. Prin urmare, nu trebuie considerat conținutul de hidrogen al oțelurilor în timpul electrolizei în NU ca un factor distructiv.
(adăugat 17.06.2016) O modalitate bună de a dezasambla bateria: nu aplatiza carcasa, ci deschide-o ca un boboc de lalele. Îndoiți părțile cilindrului din intrarea pozitivă piesă cu bucată - intrarea pozitivă este îndepărtată, tija de grafit este expusă - și deșurubați fără probleme cu un clește.
(adăugat 22.06.2016) Cele mai simple baterii pentru dezasamblare sunt ale lui Ashanov. Și apoi în unele modele există 8 cercuri de plastic pentru fixarea tijei de grafit - devine dificil să o scoți, începe să se prăbușească.
(adăugat 07.05.2016) Surpriză: o tijă de grafit se descompune mult mai repede decât un anod metalic: în doar câteva ore. Utilizarea oțelului inoxidabil ca anod este cea mai bună soluție, dacă uităm de toxicitate. Concluzia din toată această poveste este simplă: electroliza trebuie efectuată numai în aer liber. Dacă există un balcon deschis în acest rol, nu deschideți ferestrele, ci treceți firele prin garnitura de cauciuc a ușii (doar apăsați firele cu ușa). Ținând cont de curentul în timpul electrolizei de până la 8A (aviz Internet) și de până la 1,5A (experiența mea), precum și de tensiunea maximă a sursei de alimentare de 24V PC, firul trebuie să fie evaluat pentru 24V / 11A - acesta este orice sârmă în izolație cu o secțiune transversală de 0,5 mm 2.
Acum despre oxidul de fier pe o piesă deja procesată. Există piese în care se strecoară greu pentru a șterge placa neagră (sau un obiect aflat în restaurare, când suprafața nu poate fi frecată cu o perie de fier). Când am analizat procesele chimice, am dat peste o modalitate de a-l îndepărta cu acid citric și am testat-o. Într-adevăr, funcționează și cu FeO - placa a dispărut/a căzut în 4 ore la temperatura camerei, iar soluția a devenit verde. Dar această metodă este considerată mai puțin blândă, deoarece acidul și metalul mănâncă (nu supraexpuneți, monitorizare constantă). În plus, este necesară o clătire finală cu o soluție de sifon: sau reziduurile acide vor mânca metalul din aer și va apărea un strat nedorit (o pungă pentru săpun). Și trebuie să fii atent: dacă se eliberează cât 6CO cu Fe 2 O 3, atunci ceea ce se eliberează cu FeO este greu de prezis (acid organic). Se presupune că FeO + C 6 H 8 O 7 = H 2 O + FeC 6 H 6 O 7 (formarea citratului de fier) - dar am și un gaz eliberat (3Fe + 2C 6 H 8 O 7 → Fe 3 (C6H5O7)2 + 3H2). Ei mai scriu că acidul citric se descompune în lumină și temperatură - nu pot găsi reacția corectă în niciun fel.
(adăugat 07.06.2016) Am încercat acid citric pe un strat gros de rugină pe unghii - s-a dizolvat în 29 de ore. După cum era de așteptat: acidul citric este potrivit tocmai pentru purificarea suplimentară a metalului. Pentru a curăța rugina groasă: utilizați o concentrație mare de acid citric, temperatură ridicată (până la fierbere), amestecare frecventă - pentru a accelera procesul, ceea ce este incomod.
Soluția de sodă după electroliză, în practică, este greu de regenerat. Nu este clar: adăugați apă sau adăugați sifon. Adăugarea de clorură de sodiu ca catalizator a ucis soluția complet + anodul de grafit sa prăbușit literalmente într-o oră.
Total: rugina grosieră este îndepărtată prin electroliză, FeO este gravat cu acid citric, piesa este spălată cu o soluție de sodă - și se obține fier aproape pur. Gaz în reacția cu acid citric - CO 2 (decarboxilarea acidului citric), înflorire întunecată pe fier - citrat de fier (curățat ușor până la mediu, nu îndeplinește nicio funcție de protecție, ne vom dizolva în apă caldă).
În teorie, aceste metode de îndepărtare a oxidului sunt ideale pentru recuperarea monedelor. Este că proporții mai slabe de reactivi sunt necesare pentru o concentrație mai mică a soluției și curenți mai mici.
(adăugat 07.09.2016) Experimente efectuate cu grafit. În timpul electrolizei carbonului de sodiu se descompune extrem de rapid. Grafitul este carbon, atunci când este dizolvat în momentul electrolizei, poate reacționa cu oțelul și poate precipita cu carbură de fier Fe 3 C. Condiția de 2000 de grade nu este îndeplinită, totuși, electroliza nu este OU.
(adăugat 07.10.2016) Când se electroliza carbonului de sodiu folosind tije de grafit, tensiunea nu trebuie crescută peste 12V. Poate fi necesară o valoare mai mică - urmăriți timpul de rupere a grafitului la tensiunea dumneavoastră.
(adăugat 17.07.2016) A descoperit metoda locală de îndepărtare a ruginii.
(adăugat 25.07.2016) Acidul oxalic poate fi folosit în locul acidului citric.
(adăugat 29.07.2016) Calitățile de oțel A2, A4 și altele sunt scrise cu litere engleze: importate și din cuvântul „austenitic”.
(adăugat 10.11.2016) Se dovedește că există un alt tip de rugină: metahidroxid de fier FeO (OH). Se formează atunci când fierul este îngropat în pământ; în Caucaz, au folosit această metodă de ruginire a fierului în bandă pentru a-l satura cu carbon. După 10-15 ani, oțelul cu conținut ridicat de carbon rezultat a devenit sabie.
