Ржавчина и коррозия-5: колечки и радужные пленки
Колечки на стенках пробирки вокруг кончика гвоздя
Можно заметить, что:
1) чем больше солей в растворе, тем больше колечко (в водопроводной воде кольца шире, чем в дистиллированной),
2) при высокой концентрации соли колечко "размазывается" широким слоем по стенке,
3) когда гвоздь находится в поле постоянного магнита, колечек не образуется.
В пробирках с добавлением соли (соль первоначально была насыпана на дно и очень медленно смешивалась с остальным раствором) особенно хорошо заметно, что сначала на стенке пробирки образуется тонкая радужная пленка, потом на ней формируется кольцо ржавчины, а через некоторое время эта пленка (видимо, когда соль расходится по раствору) начинает отслаиваться от стенки блестящими пластами. Такая пленка и без соли тоже формируется, но, видимо, более толстая, потому что радужность не такая отчетливая.
У меня пока нет предположений, почему так происходит, откуда эти колечки, почему магнитное поле препятствует их формированию, почему солевой раствор формирует тонкие пленки. Как обычно и бывает, любой научный эксперимент порождает больше вопросов, чем дает ответов, и теперь нужно придумать, как задать вопрос - какие растворы сделать, в какие условия поместить - чтобы понять все-таки, что происходит.
Кислота в растворе
Очень интересно было то, что происходило в пробирках с добавлением кислоты:
Что за черные иголочки на конце гвоздя? Если FeO, то почему FeO, а не FeSO4 (который должен просто раствориться)? Почему вид иголочек? Что заставляет вещество выстраиваться именно таким образом?
Скорость образования черного вещества в пробирках с дистиллированной и водопроводной водой не очень отличалась, а вот оранжевая пленка образовалась чуть раньше в дистиллированной воде. Эта оранжевая пленка образовалась сразу по всем стенкам пробирки, имеет свойства полимера (обволакивает стенки, гвозди и пузырьки, не дает пузырькам лопаться). Раствор как бы выталкивает ее на стенки и поверхность, сам при этом оставаясь светлым и прозрачным. Конечно, раз пленка оранжевая, то это трехвалентный ион Fe (3+), но в какой конкретно форме, неясно.
Еще интересно, что ионы Fe летят вверх, как бы выпрыгивают из раствора, это хорошо видно и по каплям и пленкам над раствором, и по резиновой пробке. А также интересно, что оранжевая пленка под действием магнитного поля ведет себя иначе.
В общем, вопросов осталось больше, чем было получено ответов. Как всегда. В книгах про коррозию тоже ответов нет, а, казалось бы, такая важная для экономики страны тема...
Можно заметить, что:
1) чем больше солей в растворе, тем больше колечко (в водопроводной воде кольца шире, чем в дистиллированной),
2) при высокой концентрации соли колечко "размазывается" широким слоем по стенке,
3) когда гвоздь находится в поле постоянного магнита, колечек не образуется.
В пробирках с добавлением соли (соль первоначально была насыпана на дно и очень медленно смешивалась с остальным раствором) особенно хорошо заметно, что сначала на стенке пробирки образуется тонкая радужная пленка, потом на ней формируется кольцо ржавчины, а через некоторое время эта пленка (видимо, когда соль расходится по раствору) начинает отслаиваться от стенки блестящими пластами. Такая пленка и без соли тоже формируется, но, видимо, более толстая, потому что радужность не такая отчетливая.
У меня пока нет предположений, почему так происходит, откуда эти колечки, почему магнитное поле препятствует их формированию, почему солевой раствор формирует тонкие пленки. Как обычно и бывает, любой научный эксперимент порождает больше вопросов, чем дает ответов, и теперь нужно придумать, как задать вопрос - какие растворы сделать, в какие условия поместить - чтобы понять все-таки, что происходит.
Кислота в растворе
Очень интересно было то, что происходило в пробирках с добавлением кислоты:
Что за черные иголочки на конце гвоздя? Если FeO, то почему FeO, а не FeSO4 (который должен просто раствориться)? Почему вид иголочек? Что заставляет вещество выстраиваться именно таким образом?
Скорость образования черного вещества в пробирках с дистиллированной и водопроводной водой не очень отличалась, а вот оранжевая пленка образовалась чуть раньше в дистиллированной воде. Эта оранжевая пленка образовалась сразу по всем стенкам пробирки, имеет свойства полимера (обволакивает стенки, гвозди и пузырьки, не дает пузырькам лопаться). Раствор как бы выталкивает ее на стенки и поверхность, сам при этом оставаясь светлым и прозрачным. Конечно, раз пленка оранжевая, то это трехвалентный ион Fe (3+), но в какой конкретно форме, неясно.
Еще интересно, что ионы Fe летят вверх, как бы выпрыгивают из раствора, это хорошо видно и по каплям и пленкам над раствором, и по резиновой пробке. А также интересно, что оранжевая пленка под действием магнитного поля ведет себя иначе.
В общем, вопросов осталось больше, чем было получено ответов. Как всегда. В книгах про коррозию тоже ответов нет, а, казалось бы, такая важная для экономики страны тема...