Анодное растворение нержавейки

[the_Rion]

 Пробовал травить болт из нержавейки марки А2, в качестве электролита брал автомобильный электролит, в качестве + электрода болт из нержавейки, в качестве - электрода графитовый стержень от

 батарейки, в результате получился чайного цвета раствор без каких-либо осадков.

 

 Вопроса у меня два -

 

 - Почему анод со временем прекращает растворяться, то есть когда раствор становится насыщенно чайного цвета, то на аноде прекращают образовываться пузырьки газа, но изначально они

 образуются на аноде?

 

- Почему нет осадков, это хром, никель и железо ушли в раствор? Почему тогда чайный цвет, ведь железа больше всего, или это трехвалентный сульфат железа что-ли? Но ведь он не настолько

чайного цвета, насколько я понимаю, сульфат железа 3 в принципе розоватого цвета, или может быть кремового, но не настолько чайного оттенка?

[Аль де Баран]

А много ли материала болта растворилось в % от массы? Соли железа (III) в водных растворах довольно сильно гидролизуются, причём, основные соли с Fe(OH)²⁺ или Fe(OH)₂⁺ в качестве катионов склонны к образованию коллоидных растворов, а главное - имеют интенсивную коричневую окраску, в отличие от катиона Fe³⁺, который на самом деле почти бесцветен.

[the_Rion]

Мало там растворилось, почему я не знаю, могу сказать так - как только раствор становится чайного цвета, положительный электрод (то есть болт) прекращает проявлять себя. Однако если этим болтом шерудить по раствору, то близко к поверхности раствора болт начинает выделять газ. При погружении болта на глубину эта ситуация прекращается, то есть на поверхности болта перестает что-либо происходить.

 

Попытка растворить NaHCO3 в полученном растворе чайного цвета приводит к вспениванию с одновременным охлаждением этой смеси, однако при добавлении NaHCO3 до прекращения выделения газа, то есть до момента, когда раствор прекращает реагировать на NaHCO3, никакого осадка выявлено не было, попытка разбавить полученный раствор большим количеством воды также не провоцует гидролиз или выпадение осадка, цвет раствора при этом становится как сильно разбавленный чай, но теперь его оттенок стремится к более желтому тону.

 

Болт марки стали А2-70, обьем электролита ~30 мл, питание было от адаптера по табличке 12 вольт 500 миллиампер. Окрашивание электролита от прозрачного до насыщенно чайного произошло менее чем за 5 минут подачи питания на электроды.

Кстати, этот раствор чайного цвета абсолютно прозрачный, нет ни осадка, ни золя.

 

Также он отлично реагирует на алюминий с небольшим добавлением поваренной соли, однако выделение металла при этом не происходит, то есть сейчас алюминий гасит остатки серки, раствор при этом блекло-зеленого цвета, не яркий, грязноватого оттенка. Сейчас жду пока алюминий затихнет и прекратит реагировать.

Изменено 17 Августа, 2017 в 12:33 пользователем the_Rion

[Хоббит)]

У вас в растворе ещё очень много кислоты, поэтому и нет выпадения осадков.

Выпадение осадков возможно, когда почти вся кислота будет связана с железом или прочими соединениями.

[the_Rion]

У вас в растворе ещё очень много кислоты, поэтому и нет выпадения осадков.

Выпадение осадков возможно, когда почти вся кислота будет связана с железом или прочими соединениями.

 

А что тогда с содой осадка не получается?

 

Должен сульфат железа быть, ну тогда был бы раствор зеленый, поскольку кислоты много, гидролизоваться он не может, если бы мог бы - была бы золь тогда хотя бы, а золя не было, если железо трехвалентное, чего оно тогда чайного цвета? Ладно, пускай железо, погасил кислоту содой, ну тогда и сульфат железа (что 2, что 3) - дал бы осадок от соды, соды я насыпал до прекращения реакции...

 

Алюминий растворил, в результате раствор из чайного стал светло-серого цвета стального оттенка, осадка нет, гидролиз не идет.

[Хоббит)]

А что тогда с содой осадка не получается?...

Вопросов слишком много для таких условий. Осадок может выпадать после долгого стояния, а может так и остаться в виде золей. Может что ещё не так сделали. Но во-первых, нужно сделать нормальный раствор - у вас он слабый после 5 минут электролиза. За такое время и никель мог в раствор не перейти даже... Что тут гадать? Нужно сначала значительно перевести в раствор вашу нержавейку, чтобы кислоты почти не осталось.

[the_Rion]

Вопросов слишком много для таких условий. Осадок может выпадать после долгого стояния, а может так и остаться в виде золей. Может что ещё не так сделали. Но во-первых, нужно сделать нормальный раствор - у вас он слабый после 5 минут электролиза. За такое время и никель мог в раствор не перейти даже... Что тут гадать? Нужно сначала значительно перевести в раствор вашу нержавейку, чтобы кислоты почти не осталось.

 

Дальше как я писал выше, с анодом ничего не происходит. На катоде газ только выделяется. Как раствор становится чайно-оражневым, на аноде (на болте) перестает выделяться газ.

 

Так сульфат железа 2 если просто водой из под крана полить, он гидролизуется мгновенно, раствор становится мутным, вобщем, видно что раствор не прозрачный. Если взять свежий сульфат железа 2, вынуть из него железо (это если делать из серки и железа), добавить воды из под крана - гидролизуется сразу же. Или сульфат железа 2 если растворить в серке будет приобретать оранжевую окраску? Не должен он окисляться серкой до сульфата железа 3, имхо....

 

В конце-концов, чего тогда чайный раствор после действия алюминия остался прозрачным но светло-серого стально оттенка? Сульфат алюминия из серки должен быть розоватый, имхо... Если оставшийся сульфат железа 2/3 остался бы в растворе, то был бы или зеленый, или розоватый цвет, не? Если железо вытеснилось бы из сульфата 2/3 алюминием, тогда был бы осадок этого железа?

 

Вообще, а с чего это быть соли железа? Может это соль хрома? Нержавейка же это в целом железо, хром и никель. Марганца там 2%, что сульфат марганца стального цвета что-ли?

 

В каком порядке металлы из нержавейки должны переходить в раствор, все одновременно или поочередно?

Изменено 17 Августа, 2017 в 14:31 пользователем the_Rion

[Хоббит)]

Давайте действовать по порядку. Сначала вы сделайте достаточно конц. раствор солей, чтобы там практически не было кислоты. А потом повторите ваши реакции с содой и алюминием. Скорее всего, тогда большинство вопросов сами отпадут.

А пока остаются только догадки: 1- если газ перестал выделяться, то смените электролит на свежий и повторите наблюдение за изменением цвета в течении того же времени. Газ же вам не нужен. А может у вас вообще блок питания сгорел уже - а мы тут гадаем... Если ничего не происходит за то же время, то пробуйте в 2-10 раз разбавить электролит и повторить за то же время.

2- если у вас смесь сульфатов железа с преобладанием кислоты, то вам потребуется сильное разбавление, чтобы соединение гидролизовалось до осадков. И плюс время на отстаивание осадков.

А всё потому, что вы не перевели всю кислоту в соль,- мало времени делали электролиз, вероятно.

3- иона алюминия обычно прозрачные ( марганец розовый слегка). Металлическим цвет раствора не может быть ! Если есть металлический оттенок, значит у вас либо металл взвешенный в растворе плавает, либо какое-либо полупроводниковое соединение.

4- металлы из сплава могут и обычно растворяются неравномерно. Именно поэтому у вас может меняться и газовыделение и скорость растворения. Какой металл растворится первым - у меня не достаточно опыта на все случаи жизни. Например, при латунном аноде в растворе аммиаката растворяется первым медь и поверхность становится серебристо-белой от полированного цинка; а в кислом растворе обычно первым вымывается цинк и поверхность обогащается рыхлой медью.

[the_Rion]

Давайте действовать по порядку. Сначала вы сделайте достаточно конц. раствор солей, чтобы там практически не было кислоты. А потом повторите ваши реакции с содой и алюминием. Скорее всего, тогда большинство вопросов сами отпадут.

А пока остаются только догадки: 1- если газ перестал выделяться, то смените электролит на свежий и повторите наблюдение за изменением цвета в течении того же времени. Газ же вам не нужен. А может у вас вообще блок питания сгорел уже - а мы тут гадаем... Если ничего не происходит за то же время, то пробуйте в 2-10 раз разбавить электролит и повторить за то же время.

2- если у вас смесь сульфатов железа с преобладанием кислоты, то вам потребуется сильное разбавление, чтобы соединение гидролизовалось до осадков. И плюс время на отстаивание осадков.

А всё потому, что вы не перевели всю кислоту в соль,- мало времени делали электролиз, вероятно.

3- иона алюминия обычно прозрачные ( марганец розовый слегка). Металлическим цвет раствора не может быть ! Если есть металлический оттенок, значит у вас либо металл взвешенный в растворе плавает, либо какое-либо полупроводниковое соединение.

4- металлы из сплава могут и обычно растворяются неравномерно. Именно поэтому у вас может меняться и газовыделение и скорость растворения. Какой металл растворится первым - у меня не достаточно опыта на все случаи жизни. Например, при латунном аноде в растворе аммиаката растворяется первым медь и поверхность становится серебристо-белой от полированного цинка; а в кислом растворе обычно первым вымывается цинк и поверхность обогащается рыхлой медью.

 

Я поменял электролит, то есть вместо автомобильной серки взял раствор NaCl.

 

В результате идет осаждение Fe(OH)3 причем сразу, образуется именно коричневый осадок, без промежуточного серо-зеленого Fe(OH)2.

Каких-то еще осадков другого цвета я не наблюдаю, либо их ничтожно мало.

 

То есть никель или хром практически не выделяются, идет только осаждение гидроксида железа, что мне не нужно.

 

В таком случае получается что с использованием автомобильного электролита образовывался сульфат железа 3, причем мгновенно, я же полагал что будет сульфат железа 2.

 

Как итог, я думаю что будет целесообразнее и намного быстрее травить эти болты либо азоткой, либо смесью азотки с солянкой.

 

Насчет реакции первого раствора с алюминием, получается что была большая концентрация серки и небольшое количество сульфата железа 3, алюминий растворился в серке, получилось смесь сульфата алюминия и сульфата железа 3, но с большим преобладанием сульфата алюминия в растворе, из-за этого цвет поменялся на серо-стальной, выдавить железо из сульфата железа 3 алюминий не смог, поскольку осадка не было. Скорее всего, как-то так все и получилось. Имхо раствор сульфата алюминия прозрачным не является, у него есть некий оттенок, мне кажется что примерно такой же оттенок был у сульфата алюминия при вытеснении меди из медного купороса алюминием, я точно не помню. В данном же случае при большой концетрации сульфата алюминия, сульфат железа 3 прекратил существенно влиять на окраску раствора, хотя это и сильно проявлялось в смеси сульфата железа 3 и серки, так как серка слишком прозрачная и не имеет оттенка.

Изменено 17 Августа, 2017 в 19:04 пользователем the_Rion

[stamp]

а можно не скромный вопрос - зачем вам это надо?