镍在硫酸溶液中的钝化行为的测定

物理化学实验

--镍在硫酸溶液中的钝化行为

化学化工学院 07应化1W 07331120 宋强

目的要求

一、了解金属钝化行为的原理和测量方法

二、掌握用线性电位扫描法测定镍在硫酸溶液中的阳极极化曲线和钝化行为 三、测定氯离子浓度对镍钝化的影响

基本原理

一、金属的阳极过程

金属的阳极过程是指金属作为阳极发生电化学溶解的过程，如下式所示： M——→Mn+ + ne-

在金属的阳极溶解过程中，其电极电势必须高于其热力学电势，电极过程才能发生。这种电极电势偏离其热力学电势的现象称为极化。当阳极极化不大时，阳极过程的速率随着电势变正而逐渐增大，这是金属的正常溶液。但当电极电势正到某一数值时，其溶解速率达到最大，而后，阳极溶解速率随着电势变正，反而大幅度地降低，这种现象称为金属的钝化现象。

金属钝化一般可分为两种。若把铁浸入浓硝酸（比重d＞1.25）中，一开始铁溶解在酸中并置换出H2，这时铁

实验八 镍在硫酸溶液中的阳极钝化行为

1目的要求

（1）掌握金属钝化行为的基本特征和测量方法。 （2）测量镍在硫酸溶液中的钝化行为。 （3）了解氯离子对镍钝化行为的影响。 2 基本原理

（1）金属的溶解和钝化过程

当电极电势高于热力学平衡电势时，金属作为阳极将发生下面电化学溶解过程：

M→Mn++ne- （2.8.1）

电化学反应过程，这种电极电势偏离其热力学电势的现象称为极化。当金属上超电势

不大时，阳极过程的速率随电极电势而逐渐增大，这是金属的正常溶解。但当电极电势正到某一数值时，其溶解速度达到最大，而后随着电极电势的变正，阳极溶解速度反而大幅度降低，这种现象称为金属的钝化现象。

研究金属的阳极溶解及钝化过程通常采用控制电位法。对于大多数金属来说，其阳极极化曲线大都具有图1所示的形式。从恒电位法测定的极化曲线可以看出，它有一个“负坡度”区域的特点。具有这种特点的极化曲线是无法用控制电流的方法测定的。因为同一个电流I可能相应于几个不同的电极电势，因而在控制电流极化时，体系的电极电势可能发生振荡现象，即电极电势将处于一种不稳定状态。控制电位技术测得的阳极极化曲线（图

实验八十 线性电位扫描法测定镍在硫酸溶液中的钝化行为

预习提问

1、什么是极化？什么是极化曲线？阳极极化电极电势如何变化？阴极极化电极电势又如何变化？

答:在金属的阳极溶解过程中,其电极电势必须大于其热力学电势,电极过程才能发生.这种电极电势偏离其热力学电势的行为称为极化.

极化曲线:描述电极电势与通过电极的电流密度之间关系的曲线. 阳极极化电极电势：由于极化是电极电势变大 阴极极化电极电势：由于极化使电极电视变小。 2、什么是金属的钝化？

答:当阳极极化不大时,阳极过程的速率随着电势变正而逐渐增大,但当电极电势正到某一数值时,其溶解速率达到最大,而后,阳极溶解速率随着电势变正反而大幅度降度,这种现象称为金属的钝化.

3、金属为什么会由活化状态转变为钝化状态？

答:有的人认为金属钝化是由于金属表面形成了一层具有保护性的致密氧化膜,因而阻止了进一步溶解,称为氧化物理论：另一种观点则认为金属钝化是由于金属表面吸附了氧，形成了氧吸附层或含氧物吸附层，因而抑制了腐蚀的进行，称为表面吸附理论：第三种理论认为，开始是氧的吸附，随后金属从基底迁移至氧吸附膜中，然后发展为无定形的金属-氧基结构而使金属溶解速率降低，被称为连续模型理论。 4、影响金属钝

赵县职教中心校本教材

胆矾中硫酸铜含量的测定

一、 实验目的

1、 2、 3、 4、

巩固铜盐中铜的测定方法，并借此测定胆矾中硫酸铜含量 进一步掌握铜盐中铜的测定原理和碘量法的测定方法 熟练掌握Na2S2O3溶液的配制及标定 巩固终点的判断及观察

二、 实验原理

在弱酸性条件下（PH=3～4），Cu2+与过量I-作用生成不溶性的CuI沉淀，同时析出与之计量相当的I2 ：

2Cu2+ + 5I- = 2CuI（沉淀）+ I3-

生成的I2，再用Na2S2O3标准溶液滴定，以淀粉为指示剂，滴定至蓝色恰好褪去为终点。

2S2O32- + I3- = S4O62- + 3I-

这里的I- 既是Cu2+的还原剂和沉淀剂，也是I2的络合剂。

由于CuI沉淀表面会吸附一些I2，使其无法被Na2S2O3滴定，造成终点提前，结果偏低。为此在滴定至临近终点时加入KSCN或NH4SCN ，使CuI转化为溶解度更小的CuSCN：

CuI（沉淀）+ SCN- = CuSCN（沉淀）+I-

而CuSCN不吸附I2，因而消除了由I2被吸附而造成的误差，提高测定结果的准确度。

根据Na2S2O3标准溶液的浓度，消耗的体积，及试样重量，就可以计算出胆矾中硫酸铜含量：

实验六 无水硫酸铜中铜含量的测定—间接碘量法

一、预习内容

1、氧化还原滴定法—碘量法

2、碘量法的应用示例——铜合金中铜的测定 二、实验目的

1、熟练掌握Na2S2O3溶液浓度的标定 2、学习间接碘量法测定铜的含量 三、实验原理

在弱酸性介质中，Cu2+与过量的KI生成CuI沉淀，并定量析出I2，用标准Na2S2O3溶液滴定生成的I2，根据标准Na2S2O3溶液的浓度及消耗量可以计算出试样中铜的含量。反应方程式如下：

Cu2++4I-=2CuI↓+I2 I2+2S2O32-=2I-+S4O62- 分析过程：

HNO3 (1) H2SO4 过量KI CuI ↓ Na2S2O3 铜试样——→Cu2+, NO————————→Cu2+———→ I2 ————→I- △ (2)NaOH调至中性 pH=3～4 淀粉

注意：(1)介质的pH=3～4，若pH太高，Cu2+会水解，若pH太低，I-易被空气氧化为I2，并且Cu2+对该氧化反应有催化作用，使测定结果偏高。用NH4HF2调节pH，NH4HF2可分解为HF与F-，形成HF-F-缓冲

实验六 硫酸铵中含氮量的测定（甲醛法）

一、实验目的

1．了解酸碱滴定法的应用，掌握甲醛法测定铵盐中氮含量的原理和方法。

2．熟悉容量瓶、移液管的使用方法和滴定操作。

二、实验原理

氮在无机和有机化合物中的存在形式比较复杂。测定物质中氮含量时，常以总氮、铵态氮、硝酸态氮、酰胺态氮等含量表示。氮含量的测定方法主要有两种：一种是蒸馏法，称为凯氏定氮法，适于无机、有机物质中氮含量的测定，准确度较高；另一种甲醛法，适于铵盐中铵态氮的测定，方法简便，生产中实际应用较广。

硫酸铵是常用的氮肥之一。由于铵盐中 的酸性太弱，Ka=5.6×10-10，故无法用NaOH标准溶液直接滴定。但硫酸铵可与甲醛作用，定量生成六次甲基四胺盐和H+，反应式如下：

所生成的六次甲基四胺盐（Ka=7.1×10-6）和H＋可用NaOH标准溶液滴定，以酚酞为指示剂，滴定溶液呈现微红色即为终点。

由上式可知，1mol 相当于1mol H+，故氮与NaOH的化学计量比为1:1，由此可计算出N％。

如试样中含有游离酸，加甲醛之前应事先以甲基红为指示剂用NaOH标准溶液中和，以免影响测定的结果。

三、实验仪器与试剂

仪器：碱式滴定管，250cm3锥形瓶，100 c

大气中硫酸盐化速率的测定方法

由于工业和家庭排放物中的一些含硫污染物，如SO2、H2S、H2 SO4等，经过一系列氧化演变过程，最终形成危害更大的硫酸雾和硫酸盐雾。大气中硫化物这种演变过程称为硫酸盐化速率。测定硫酸盐化速率可以反映出城市大气污染的相对程度。

碱片法测定硫酸盐化速率，不需采样动力，简便易行。由于取样时间长，测定结果能较好地反映空气中含硫污染物（主要是二氧化硫）的污染状况和污染趋势。

二、碱片－重量法 (一)原理

碳酸钾溶液浸渍过的玻璃纤维滤膜曝露于空气中，与气态含如二氧化硫、硫酸雾、硫酸化氢等发生反应，生成的硫酸盐。测定生成的硫酸盐含量，计算硫酸盐化速率。其结果以每日在100㎝碱片上所含三氧化硫毫克数表述。反应式如下：

K2CO3+2SO2+O2→2K2SO4+2CO2

方法检验出限为0.05 mg SO3/(100㎝碱片.d)。 (二)仪器

(1)塑料皿：内径72 mm，高10mm（可采用普通玻璃罐头瓶塑料盖）。

（2塑料垫圈：厚1～2 mm ，内径50mm，外径72 mm，能与塑料皿紧密配合。 (3)塑料皿支架：将两块120 mm×120mm聚氯乙烯塑料板成90度角焊接，下面再焊接一个高30 mm、内径为78～80mm的聚

电解质溶液电导的测定及应用

[适用对象] 生物工程、药学、药物制剂、中药学、制药工程、中药学（国际交流方向）专业

[实验学时] 3学时

一、实验目的

1.测定氯化钾的无限稀释摩尔电导。 2.测定醋酸的电离平衡常数。 3.掌握测定溶液电导的实验方法。

二、实验原理

电解质溶液的电导的测定，通常采用电导池，如图1 若电极的面积为A,两电极的间的距离为l,则溶液的 电导L为

L = KA / l

式中K称为电导率或比电导,为l=1m,A=1m2 时溶液的电导，K的单位是S/m.

电解质溶液的电导率与温度、溶液的浓度 及离子的价数有关.为了比较不同电解质溶液的导 电能力.通常采用涉及物质的量的摩尔电导率Λm来

衡量电解质溶液的导电能力. 图1 Λm=K/C

式中Λm为摩尔电导率(Sm2 /mol)

注意,当浓度C的单位是mol/L表示时,则要换算成mol/m3，后再计算. 因此,只要测定了溶液在浓度C时的电导率K之后,即可求得摩尔电导率Λm。

摩尔电导率随溶液的浓度而变,但其变化规

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

滚筒式筛分机在硫酸镍生产线的应用实践

作者：李刚 谢黎明

来源：《科技创新与应用》2013年第24期

摘 要：滚筒式筛分机用于硫酸镍筛分工艺尚属首次，文章主要通过ANSYS有限元分析软件对筒体、支架的受力情况进行分析，为试制滚筒式筛分机提供必要的理论依据。针对滚筒式筛分机进行应用实践的探索，取得了良好的经济效益和社会效益。 关键词：直线型筛分机；滚筒式筛分机；有限元分析 前言

筛分机械是一种广泛用于将松散物料分为两种或多种粒度级别的设备。硫酸镍生产工序中的筛分机属关键设备，产品外观质量的好坏与筛分机有直接关系。金川镍盐厂生产硫酸镍选用的直线型振动筛分机，在使用中发现存在着许多问题：（1）设备故障率高，噪音大；（2） 检修周期短，检修时间长，维修劳动强度大；（3）有效筛分面积小，生产能力小；（4）筛分粒度不均匀。硫酸镍筛分设备已经成了制约镍盐厂生产能力的一个瓶颈，严重影响了硫酸镍产品的产量和质量。针对以上问题，我们尝试采用滚筒式筛分机取代直线振动型筛分机，以解决上述存在的问题。

1 滚筒式筛分机工作原理

选填,简要介绍文档的主要内容,方便文档被更多人浏览和下载。

化学学院

混合液中铅、 混合液中铅、铋含量 的连续测定

罗明亮 李益洲 赵燕

四川大学化学学院

Experiments of Analytical chemistry 2010

选填,简要介绍文档的主要内容,方便文档被更多人浏览和下载。

化学学院

一、实验目的

学习通过控制酸度实现混合离子选择性滴 定的原理和方法

熟悉二甲基酚橙指示剂的使用

Experiments of Analytical chemistry 2010

2

选填,简要介绍文档的主要内容,方便文档被更多人浏览和下载。

化学学院

二、实验原理— 金属离子络合滴定原理 实验原理—

滴定前加入指示剂 I

游离态颜色 络合物颜色

In + M

MIn

终点

Y + MIn

MY +

In

络合物颜色 游离态颜色

Experiments of Analytical chemistry 2010

选填,简要介绍文档的主要内容,方便文档被更多人浏览和下载。

化学学院

常见金属络合滴定指示剂

指示剂 铬黑T (EBT) 二甲酚橙 (XO)(6元酸) 磺基水杨酸 (SSal) 钙指示剂 PAN(Cu-PAN) [1-(2-吡啶偶 氮)-2-萘酚] 使用pH范围 使用 范围 7 - 1