镀锌铁皮锌镀层厚度的测定讲解
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讲义13——镀锌铁皮锌镀层厚度的测定一、电子天平的使用一种先进的称量仪器,具有称量方便、迅速、读数稳定、准确度高等优点。
不同的电子天平具有不同的精确度。
如FA2004A型电子天平的称量范围是g,最小读数值为g。
电子天平的一般操作方法如下:1、通电一定时间(按说明书规定);2、调节水平:调节两只,将气泡调制时,天平就完全水平了;3、调整校准:放上,天平自动进行校正,取下标准砝码,零点显示稳定后即可进行称量;4、称量、读数:当天平显示的称量值达到所需要求且时,表示称量完成,即可读数;轻按开关按钮,关闭天平,拔下电源插头。
例如,用小烧杯称取样品时,可先将洁净、干燥的小烧杯放在称盘中央,显示数字稳定后按“”键(归零键),显示即恢复为,再缓缓加样品至显示出所需样品的质量时,停止加样,直接记录称取样品的质量。
读数时,侧门应处于状态。
二、锌镀层厚度的测定原理已知双面镀锌铁皮锌镀层单层厚度为h,表面积为S,锌的密度为ρ,则锌的质量m= 。
由此可推锌镀层的厚度h= ,要测出锌镀层的厚度关键是测出。
三、锌镀层的测定方法——的测定方法方案一:镀锌铁皮与盐酸的反应1、实验原理:镀锌铁皮在盐酸中构成,锌做极,反应式为,铁做极,反应式为,反应速率较,当反应气泡时,锌已基本反应完。
2、实验步骤:(1)取三块镀锌铁皮(A、B、C,截自同一块镀锌铁皮),分别量出它们的度与度。
(2)用分别称量三块镀锌铁皮(A、B、C)的质量。
(3)将镀锌铁皮A放入烧杯中,加入约40mL 6mol·L-1盐酸。
反应时用玻璃棒小心翻动镀锌铁皮,使铁皮两边锌镀层都充分反应,到反应速率时(产生气泡的速率变得极),立即将未反应的铁皮,用自来水冲洗掉附着的酸液。
(4)将铁片放在石棉网上,用酒精灯小火烘干,冷却后用电子天平称量。
(5)分别用B、C重复进行实验步骤3、4。
(6)根据实验所得数据,求出镀锌铁皮的镀锌铁皮的锌镀层厚度。
方案二:镀锌铁皮与氢氧化钠溶液的反应1、实验原理:锌能溶于强碱溶液而铁不能与强碱溶液反应,反应的化学反应方程式为:2、实验步骤:(1)取三块镀锌铁皮(A、B、C,截自同一块镀锌铁皮),分别量出它们的长度与宽度。
镀锌铁皮锌镀层厚度的测定-苏教版选修实验化学教案一、实验目的1.掌握利用直流阳极溶出法测定镀锌铁皮锌镀层厚度的实验方法。
2.熟练掌握实验中的操作技能。
3.培养实验的动手能力和实验分析的思考能力。
二、实验原理2.1 镀锌铁皮锌镀层镀锌铁皮是将薄钢板用热浸镀或电解镀的方法,在铁皮表面覆盖一层锌层。
锌层的作用是有效地防止钢板的腐蚀和氧化。
2.2 直流阳极溶出法直流阳极溶出法是代表性的非破坏性电化学测试方法。
这种方法通常使用电解液,将被测物体作为阳极并连接到电路上,以便在被测体上形成电流密度。
被测体表面的阳极区域材料随时间的推移以离子形式游离出来并在电解液中沉积。
2.3 测量原理本实验采用直流阳极溶出法测量镀锌铁皮锌镀层的厚度。
首先,将测试样品置于溶液中,然后在阳极上施加一个电压。
电解液会侵入样品表面,在阳极区域形成溶液接触区。
该区域的锌被电离,漏出离子并在电流密度作用下材料以电化学反应被还原。
在还原过程中,电化学反应的电荷量等于还原锌离子的摩尔质量,总阳极区域接触时的质量差等于锌层质量。
因此,我们可以通过将质量差除以电荷量来计算锌层厚度。
$$ 锌层厚度= \\frac{质量差}{电荷量} $$其中,电荷量等于施加的电压乘以测试时间,质量差等于初始重量减去最终重量。
三、实验材料1.镀锌铁皮板2.砝码3.活性炭4.高纯氢氧化钠5.高纯硝酸6.无水乙醇7.去离子水8.电源9.外接电流表四、实验步骤4.1 实验前准备1.准备好电解池并加入活性炭。
2.在电解池中加入高纯度的氢氧化钠、硝酸等试剂。
3.用去离子水洗净镀锌铁皮板并晾干。
4.2 实验操作1.将清洁的镀锌铁皮板固定在电解池阳极上。
2.用外接电流表检测电路是否正常连接。
3.用高纯度的无水乙醇擦拭锌镀层,并称定质量。
将该板作为实验样品置于电解池中。
4.开始实验,施加电压并计时,待时间结束后,关闭电源。
5.从电解池中取出镀锌铁皮板,用去离子水洗净并晾干,称定质量。