铁锈指示剂

更新时间:2023-01-24 16:04

铁锈指示剂(Ferroxyl indicator solution),是用来测试亚铁离子和OH氢氧根离子的化学试剂,常用以检测金属生锈。

简介

铁锈指示剂(Ferroxyl indicator solution),是用来测试亚铁离子和氢氧根离子的化学试剂,常用以检测金属生锈。

原理

铁锈指示剂是含有铁氰化钾和酚酞的溶液。铁氰化钾会和亚铁离子Fe2+进行反应,生成蓝色的亚铁氰化铁Fe4[Fe(CN)6]3,而酚酞在氢氧根离子OH-存在时呈现会粉红色。

制取方法

将氯化钠和铁氰化钾溶解于蒸馏水中,再加入酚酞,可制得铁锈指示剂。

液滴试验

用一滴含有铁锈指示剂(ferroxy-indicator)(酚酞+高铁氰化钾)的氯化钾溶液滴在一块已用砂纸打磨光亮的碳钢试片表面上时,如果氯化钾溶液中含有溶解氧,则可以发现,在淡黄色的氯化钾液滴下面的碳钢表面上将出现许多蓝色的小点。开始这些蓝色的小点的分布并没有什么规则;过了一段时间后,淡黄色的溶液逐渐变成桃红色,而蓝色的沉淀则集中在液滴的中部;随着时间的推移,桃红色和蓝色都逐渐加深;最后,溶液将保持桃红色,而液滴中部的蓝色沉淀将逐渐转变为黄色沉淀。整个试验的大致情况如下图液滴试验所示。

结束试验后,若将碳钢试片用水冲洗干净,并用滤纸吸干表面水分,我们就会发现,在出现沉淀的部位上的碳钢试片的表面发生了腐蚀,而其余部分仍然保持光亮和完整。

分析试验的现象和结果可知,液滴中部的碳钢表面产生的蓝色沉淀说明,在液滴试验中,水中的碳钢被氧化生成亚铁离子,从而发生了腐蚀;而液滴四周的溶液变成了桃红色则说明了空气进入液滴内,水中的溶解氧被还原生成了氢氧根离子,与亚铁离子反应生成氢氧化亚铁,再氧化生成氢氧化铁沉淀。

由此可见,在有溶解氧存在的中性水或中性水溶液中,金属腐蚀是一个氧化还原过程。在这个过程中,金属(例如铁)发生氧化,氧则被还原。由于金属的氧化反应在一处(阳极区)发生,而氧的还原反应在另一处(阴极区)发生,因此,金属的腐蚀是一个电化学过程。

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