1. Cel ćwiczenia

Celem badań identyfikacyjnych jest określenie typu polimeru stanowiącego główny składnik analizowanego tworzywa sztucznego.

2. Określenie podstawowych zagadnień

Ustalenie rodzaju polimeru w tworzywach niemodyfikowanych jest czynności stosunkowo prostą.

Rozróżnienie kopolimerów lub mieszaniny (stopu) tworzyw sprawia natomiast wiele trudności i wymaga przeprowadzenia dokładnych badań chemicznych i w wielu przypadkach użycia
specjalistycznej aparatury oraz dobrej znajomości zagadnień chemicznych. Do badań tych możemy zaliczyć

Poznanie budowy, zasady działania i pracy ogniw galwanicznych oraz metod pomiaru potencjału elektrodowego. Zapoznanie się ze zjawiskiem polaryzacji w ogniwie Daniella:

Wstęp
Ogniwo galwaniczne dostarcza energię elektryczną w następstwie procesów utleniania i redukcji zachodzących w półogniwach.
Przykładem ogniwa galwanicznego jest ogniwo Daniella.

Ogniwo Daniella składa się z dwóch naczyń zawierających roztwory ZnSO4 i CuSO4, z zanurzonymi w nich elektrodami: cynkową i miedzianą.

Elektroda cynkowa jest w ogniwie anodą, a elektroda miedziana – katodą. Jeśli połączymy elektrody przewodnikiem, wówczas popłynie prąd elektryczny. Prąd płynie od katody do anody.

Roztwory te połączone są ze sobą kluczem elektrolitycznym. Klucz elektrolityczny jest to rurka szklana w kształcie litery U napełniona stężonym wodnym roztworem KCl lub KNO3 zmieszanym z żelem agar-agar, który uniemożliwia wypłynięcie roztworu. Klucz elektrolityczny umożliwia ruch jonów, ale roztwory nie ulegają wymieszaniu.
W wyniku tego procesu elektroda cynkowa ( anoda ) będzie się stopniowo roztwarzała, a na elektrodzie miedzianej ( katodzie ) będzie się osadzać miedź.

W trakcie pracy ogniwa zachodzi zjawisko zmiany potencjału elektrod zwane zjawiskiem polaryzacji. Graficznym przedstawieniem tego zjawiska są wykresy Evansa. Przedstawiają one krzywe polaryzacji, czyli zmiany potencjału anody i katody w funkcji przepływającego przez ogniwo prądu.

Anoda staje się bardziej elektrododatnia ( bardziej szlachetna ), a katoda - bardziej elektroujemna ( bardziej aktywna ).
Gdy rezystancja układu będzie bliska zeru, wtedy potencjały elektrod prawie wyrównają się osiągając wartość potencjału mieszanego , któremu odpowiada płynący w układzie. mEmI
Polaryzacja hamuje pracę ogniwa, czyli zmniejsza prędkość procesów elektrodowych.
Dane doświadczalne wykazują, że polaryzacja elektrod przebiega z początku procesu korozji bardzo szybko.

Zagadnienia kontrolne
1. Potencjał elektrody, potencjał standardowy.
2. Elektrody odniesienia: wodorowa, kalomelowa.
3. Rodzaje ogniw galwanicznych , ogniwo Daniella.
4. Równanie Nernsta.
5. Siła elektromotoryczna ogniwa.
6. Zjawisko polaryzacji.
7. Przyczyny polaryzacji.
8. Pojęcie nadnapięcia.
9. Szybkość utleniania i redukcji w ogniwie.

Literatura

1. Z.Jabłoński, Ćwiczenia laboratoryjne i rachunkowe z chemii ogólnej i technicznej, Skrypt Politechniki Szczecińskiej, Szczecin 1984,
2. A. Śliwy, Obliczenia chemiczne, PWN Warszawa 1973,
3. E.Jagodzińska,Ćwiczenia laboratoryjne z chemii ogólnej,Skrypt Politechniki Szczecińskiej, Szczecin 1999,
4. M.Kamiński, Ćwiczenia laboratoryjne z chemii ogólnej, Warszawa 1978,
5. J.Baszkiewicz, M.Kamiński, Podstawy korozji materiałów, Warszawa 1997.