caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

of 154 /154
Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița 1 Cristina ROȘU Gabriela POPIȚA ȘTIINȚA ȘI INGINERIA MATERIALELOR ÎNDRUMĂTOR DE LUCRĂRI PRACTICE ŞI DE SEMINAR Cluj-Napoca 2014

Upload: lethien

Post on 14-Dec-2016

317 views

Category:

Documents


10 download

TRANSCRIPT

Page 1: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

1

Cristina ROȘU Gabriela POPIȚA

ȘTIINȚA ȘI INGINERIA MATERIALELOR

ÎNDRUMĂTOR

DE LUCRĂRI PRACTICE

ŞI DE SEMINAR

Cluj-Napoca

2014

Page 2: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

2

CUPRINS

I. INTRODUCERE 3 – 7

1.1. Protecția muncii în laborator 3

II. SEMINARII 8 – 50

2.1 Legatura chimică. Calcule de % de legătură ionică din legatura

chimică, pe bază de electronegativitate (S1) 8

2.2 Rețele cristaline. Calcule de densitate teoretică pentru metale (S2) 18

2.3 Proprietățile materialelor. Calcule de elongație și duritate de tip Brinell

pentru diverse materiale (S3) 31

III. LUCRĂRI PRACTICE DE LABORATOR 51 - 137

3.1 Determinarea densităţii unui material (L1) 51

3.2 Determinarea umidităţii unui material (L2) 63

3.3 Comportarea materialelor față de apă (L3) 76

3.4 Comportarea materialelor față de acizi (L4) 91

3.5 Comportarea materialelor față de baze (L5) 105

3.6 Recuperarea metalelor nobile (cupru) din ape industriale uzate (L6) 119

IV. Elaborarea unui ESEU referitor la caracterizarea materialului primit în

cadrul lucrărilor de laborator și a comportamentului acestuia în diverse medii

de reacție studiate

138 -139

V. Bibliografie 140

VI. Anexe 141-154

Page 3: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

3

I. INTRODUCERE

1.1. PROTECȚIA MUNCII ÎN LABORATOR

Pentru prevenirea accidentelor din laborator este necesară respectarea de către

studenți a unor reguli de protecție a muncii:

- la intrarea în laborator studentul trebuie să cunoască principiile care stau la

baza experimentului și modul de lucru

- purtarea halatului de protecție este obligatoriu pe toată durata lucrărilor

practice de laborator. În anumite situații se vor utiliza ochelari de protecție și

mănuși.

- lucrarea practică va fi efectuată numai după ce studentului i-au fost verificate

cunoștințele și primește acceptul conducătorului de lucrări practice de laborator

- înainte de utilizarea oricărui reactiv (substanțe), studentul va citi atent

informațiile de pe etichetă

- se lucrează cu reactivi conform referatelor de laborator

- la terminarea lucrării studentul va curăța locul de muncă, va spăla vasele de

laborator cu care a lucrat, va așeza reactivii la locul lor și va verifica dacă apa

și gazul sunt închise și dacă aparatele electrice sunt scoase din priză.

- la finalul lucrărilor studentul va prezenta cadrului didactic rezultatele obținute.

Orice accident care survine în laborator trebuie imediat adus la cunoştinţă cadrului

didactic. Acesta va aprecia gravitatea accidentului şi va stabili măsurile de prim ajutor.

Arsurile cu substanțe chimice sunt cele mai periculoase, de aceea se va evita pe

cât posibil contactul cu pielea. Tehnica de prim ajutor constă în spălarea din abundență a

Page 4: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

4

locului atins de substanță și apoi se anunță conducătorul de lucrări practice. Acesta, în

funcție de natura chimică a reactivului, va aplica soluție de neutralizare: soluție de

NaHCO3 în cazul arsurilor cu acizi sau soluție 4% H3BO3 în cazul arsurilor cu baze.

Intoxicațiile sunt cauzate în special de substanțele volatile sau gazoase.

Intoxicațiile în cadrul laboratorului de Stiința și Ingineria Materialelor pot fi cauzate de

inhalarea de vapori de acizi (HCl, H2SO4).

La dizolvarea acidului sulfuric concentrat se toarnă întotdeauna acidul în apă.

Acidul azotic concentrat se va manipula numai sub nişă. Se evită prelingerea

acidului azotic şi a acidului sulfuric. Aceşti acizi îngreunează respiraţia prin vaporii pe

care îi degajă. În aceste cazuri se administrează inhalații cu NaHCO3, după care

studentul intoxicat va fi scos la aer proaspăt.

Pentru evitarea acestor situații se va lucra obligatoriu la nișă.

În continuare vor fi prezentate substanțele chimice din laboratoarele de Știința și

Ingineria Mediului, tipurile de evenimente ce pot apărea în timpul desfășurării

activităților de laborator, manevrarea și manipularea anumitor substanțe, tipuri de

accidente care pot surveni.

Nu se va gusta niciun fel de substanţă de laborator şi nu se vor folosi vasele de

laborator pentru mâncat sau băut.

În laborator nu se mănâncă, nu se bea și nu se fumează!!

Pentru a mirosi o substanţă, gazul sau vaporii săi trebuie apropiaţi de persoana

respectivă prin mişcarea mâinii, cu foarte mare precauţie, fără ca să se plece capul

asupra vasului respectiv.

Page 5: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

5

Substanţele chimice din laboratorul de Știința și Ingineria Mediului (sala E.2.5)

sunt în general substanțe de natură anorganică, dar pot fi întâlnite și câteva substanțe

chimice de natură organică.

Substanţe anorganice :

Acidul clorhidric (HCl )- poate duce la intoxicaţii ce constau în iritarea puternică a

căilor respiratorii. Asupra pielii are acţiune corozivă şi iritantă. În cazuri de intoxicaţii

cronice acidul clorhidric provoacă dureri de cap, insomnii, distrugerea smalţului care

acoperă dinţii.

Acidul sulfuric (H2SO4) - este un coroziv foarte puternic și acţionează asupra pielii.

Ceaţa sau fumul de H2SO4 este iritantă pentru ochi și chiar sufocantă pentru căile

respiratorii superioare.

Compuşii cu Na şi K

Soda caustică (NaOH) şi potasa caustică (KOH) sunt iritante puternice ale pielii şi ale

mucoaselor provocând arsuri adânci care se vindecă greu.

Sulfatul de cupru (CuSO4)

Sulfatul de cupru (CuSO4) este nociv dacă este ingerat, astfel provoacă spasme, crampe,

diaree vărsături, colaps, sau chiar moarte. De asemenea provoacă iritații ale pielii și

iritări grave ale ochilor (conjunctivite, risc de opacizare a corneei).

Substanţe organice

Alcoolii

Alcoolul metilic este cel mai toxic, pătrunde în organism prin plămâni şi piele.

Intoxicaţia are acţiune narcotică, vatămă funcţiunile intestinale şi urinare şi provoacă

tulburări grave ale vederii şi moartea. În intoxicaţiile cronice sunt afectate căile

respiratorii şi sistemul nervos .

Page 6: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

6

Alte tipuri de evenimente ce pot apărea în timpul desfășurării activităților de

laborator

Inflamarea

Se produce în urma creşterii locale a temperaturii datorită unei surse exterioare de

căldură. scânteie, flacără.

Aprinderea

Este un fenomen care are în cazul în care o substanţă combustibilă este în contact cu o

flacără.

Autoaprinderea

În cazul substanţelor combustibile, constă în aprinderea prin ridicarea temperaturii fără

contactul substanţei cu o flacără. Substanţele care se autoaprind sunt: acetona, acidul

acetic, acidul oleic, alcoolul etilic, alcoolul metilic, benzenul, benzina, eterul etilic, etil –

benzenul, glicerina, nitrobenzenul, xilenul, toluenul, alcoolul amilic.

Explozia

Este un proces în care se produce brusc o cantitate mare de gaze sau vapori însoţită de o

degajare bruscă de energie.

Amestecurile explosive au o limită de explozie inferioară şi una superioară. Limitele

se exprimă în procente sau în g/m3, în raport cu volumul aerului cu care se formează

amestecul exploziv şi numai între aceste limite amestecul poate fi exploziv .

Limita inferioară = cantitatea minimă de substanţă care formează cu aerul un

amestec exploziv .

Limita superioară = cantitatea maximă de substanţă ce formează cu aerul un

amestec exploziv.

Page 7: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

7

Manevrarea substanţelor inflamabile, combustibile şi explozive

Nu trebuie să se ţină alături sticle şi vase ale căror conţinut dă naştere la reacţii

violente sau la degajări de vapori toxici sau inflamabili, explozivi.

Dacă din întâmplare se varsă o cantitate oarecare de lichid inflamabil se sting

toate lămpile, se întrerupe încălzitul electric, se închid uşile şi se deschid ferestrele.

Lichidul vărsat se va şterge cu o cârpă din care se stoarce lichidul într-un balon cu dop.

Se va întrerupe aerisirea numai după dispariţia completă a vaporilor lichidului vărsat .

În cazul aprinderii unui lichid inflamabil trebuie să se procedeze astfel: se stinge

becul și se acoperă flacăra cu o pătură sau nisip. În paralel cu acestea se scot toate vasele

cu substanţe periculoase şi inflamabile. Alcoolul şi alte substanţe inflamabile solubile în

apă se pot stinge cu stingătoarele cu spumă chimică de CO2 sau CCl4. Dacă se aprinde

îmbrăcămintea, să nu se alerge, focul se stinge prin învelire cu pături şi studentul ars se

aşează sub duş.

Manipularea sticlăriei

Vasele care prezintă crăpături sau zgârieturi nu se vor folosi decât pentru operaţii

nepericuloase.

In caz de accident în laborator studentul (sau colegul celui accidentat) este obligat

sa anunțe imediat cadrul didactic, iar acesta să ia măsurile necesare.

Page 8: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

8

II. SEMINARII

Rezolvarea problemelor conţinute în această secțiune presupune participarea la

cursul de Ştiinţa şi Ingineria Materialelor și înțelegerea acestuia.

2.1. Legătura chimică - calcule de % de legătură ionică pe bază de

electronegativitate ( S1 )

În reacțiile chimice atomii elementelor tind să-și realizeze pe ultimul strat

structura stabilă a gazului rar cel mai apropiat, ca urmare se produc interacții prin

intermediul electronilor, iar intre atomi se formează legături chimice.

Legăturile chimice se realizează:

prin cedare sau acceptare de electroni legături ionice,

prin punerea în comun a unuia sau a mai multor electroni legături covalente,

prin donare-acceptare a unei perechi de electroni legături coordinative.

prin punerea în comun a unor electroni liberi legături metalice

Electronii care participă la realizarea legăturilor chimice sunt cei de pe ultimul strat și se

numesc electroni de valenţă.

Cele mai importante tipuri de legături chimice sunt:

legatura ionică (electrovalența) formată în urma unui transfer de electroni

(cedare-acceptare) și realizată între ioni ( cationi ↔ anioni ).

legatura covalentă (covalența) formată prin punerea în comun de electroni și se

realizează între atomi. Ea se notează convențional astfel :

Page 9: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

9

A – B, dacă legătura este simplă prin punere în comun a unei perechi de electroni

A = B, dacă legatura este dublă prin punere în comun a două perechi de electroni

A ≡ B, dacă legatura este triplă prin punere în comun de trei perechi de electroni.

Perechile de electroni care rămân proprii atomilor se numesc perechi neparticipante

la legătura chimică, influențând geometria moleculei și proprietățile chimice ale

acesteia.

legătura coordinativă este formată prin donare-acceptare de perechi de electroni

și se întâlnește în toți compușii coordinativi (complecși), notați prescurtat MLn,

unde M este ionul/atomul central acceptor de perechi de electroni, L este ligandul

donor de perechi de electroni, iar n este numărul de coordinare (notat și NC, uzual

4 și 6).

legătura metalică, (după L. Pauling) este o legătură covalentă delocalizată pe

direcțiile în care se află atomii în rețeaua cristalină.

Electronegativitatea, este o caracteristică a legăturii chimice și (după L. Pauling) se

poate defini ca fiind abilitatea unui atom de a atrage un electron.

Linus Pauling (laureat al premiului Nobel în chimie în 1954 și 1962) a introdus scala

electronegativității relative, unde cel mai electronegativ element este fluorul (X F = 4,1)

și cel mai puțin electronegativ element este franciu (XFr = 0,9). La gazele nobile nu s-a

putut determina aceasta proprietate.

Polaritatea legăturii covalente este determinată de diferența de

electronegativitate a atomilor care formează legătura. Astfel la valori mici ale diferenței

de electronegativitate se spune că legatura covalentă este nepolară.

Prin diferența de electronegativitate se poate calcula și procentul de legătură ionică

dintr-un compus chimic format din două elemente, utilizând următoarea formulă:

Page 10: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

10

% 𝑑𝑒 𝑙𝑒𝑔ă𝑡𝑢𝑟ă 𝑖𝑜𝑛𝑖𝑐ă = 1 − 𝑒−1 4 ∙ (𝑋𝐴−𝑋𝐵 )2 ∙ 100

unde:

XA și XB sunt electronegativitățile celor două elemente chimice (se găsesc în Anexa 3)

en este o funcție matematică (baza ln) și se extrage din tabele matematice, valoarea

pentru e = 2,718282

Exemplu:

Să se calculeze procentul de legătură ionică din următorii compuși: CsF (fluorură de

cesiu) și CsCl (clorură de cesiu). Să se interpreteze rezultatele.

Rezolvare:

Din Anexa 3 se iau valorile electronegativitatilor : XCs=0,7; XCl=3,0; XF=4,0

% 𝑑𝑒 𝑙𝑒𝑔ă𝑡𝑢𝑟ă 𝑖𝑜𝑛𝑖𝑐ă 𝐶𝑠𝐹 = 1 − 𝑒−1 4 ∙ (4−0,7)2 ∙ 100 = 93,43 %

% 𝑑𝑒 𝑙𝑒𝑔ă𝑡𝑢𝑟ă 𝑖𝑜𝑛𝑖𝑐ă 𝐶𝑠𝐶𝑙 = 1 − 𝑒−1 4 ∙ (3−0,7)2 ∙ 100 = 73,35 %

Interpretare: Din rezultatele obținute rezultă că procentul de legătură ionică este mai

mare în fluorura de cesiu decât în clorura de cesiu, ceea ce înseamnă că CsF este un

compus mai ionic decât CsCl. Datorită faptului că procentul de legătură ionică în CsF

este foarte mare și apropiat de 100% putem deduce că este unul dintre cei mai ionici

compuși.

Page 11: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

11

Teme seminar 1 - T1

101. Intr-un laborator de cercetare se studiază două materiale: HgSe și HgS.

a) caracterizați (pe scurt) cele două materiale.

b) calculați procentul de legatură ionică pentru cele două materiale.

c) comentați rezultatele obținute.

102. Intr-un laborator de cercetare se studiază două materiale: BaO și BaS.

a) caracterizați (pe scurt) cele două materiale.

b) calculați procentul de legatură ionică pentru cele două materiale.

c) comentați rezultatele obținute.

103. Intr-un laborator de cercetare se studiază două materiale: CaS și MnS.

a) caracterizați (pe scurt) cele două materiale.

b) calculați procentul de legatură ionică pentru cele două materiale.

c) comentați rezultatele obținute.

104. Intr-un laborator de cercetare se studiază două materiale: MnO și MnS.

a) caracterizați (pe scurt) cele două materiale.

b) calculați procentul de legatură ionică pentru cele două materiale.

c) comentați rezultatele obținute.

105. Intr-un laborator de cercetare se studiază două materiale: CaO și BeO.

a) caracterizați (pe scurt) cele două materiale.

b) calculați procentul de legatură ionică pentru cele două materiale.

c) comentați rezultatele obținute.

106. Intr-un laborator de cercetare se studiază două materiale: NaF și NaBr.

a) caracterizați (pe scurt) cele două materiale.

b) calculați procentul de legatură ionică pentru cele două materiale.

Page 12: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

12

c) comentați rezultatele obținute.

107. Intr-un laborator de cercetare se studiază două materiale: ZnS și PbS.

a) caracterizați (pe scurt) cele două materiale.

b) calculați procentul de legatură ionică pentru cele două materiale.

c) comentați rezultatele obținute.

108. Intr-un laborator de cercetare se studiază două materiale: AgCl și AgF.

a) caracterizați (pe scurt) cele două materiale.

b) calculați procentul de legatură ionică pentru cele două materiale.

c) comentați rezultatele obținute.

109. Intr-un laborator de cercetare se studiază două materiale: CaSe și ZnSe.

a) caracterizați (pe scurt) cele două materiale.

b) calculați procentul de legatură ionică pentru cele două materiale.

c) comentați rezultatele obținute.

110. Intr-un laborator de cercetare se studiază două materiale: BeS și BeO.

a) caracterizați (pe scurt) cele două materiale.

b) calculați procentul de legatură ionică pentru cele două materiale.

c) comentați rezultatele obținute.

111. Intr-un laborator de cercetare se studiază două materiale: NiS și CaS.

a) caracterizați (pe scurt) cele două materiale.

b) calculați procentul de legatură ionică pentru cele două materiale.

c) comentați rezultatele obținute.

112. Intr-un laborator de cercetare se studiază două materiale: NiSe și CuSe.

a) caracterizați (pe scurt) cele două materiale.

b) calculați procentul de legatură ionică pentru cele două materiale.

c) comentați rezultatele obținute.

Page 13: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

13

113. Intr-un laborator de cercetare se studiază două materiale: CuS și CuO.

a) caracterizați (pe scurt) cele două materiale.

b) calculați procentul de legatură ionică pentru cele două materiale.

c) comentați rezultatele obținute.

114. Intr-un laborator de cercetare se studiază două materiale: CdS și CdO.

a) caracterizați (pe scurt) cele două materiale.

b) calculați procentul de legatură ionică pentru cele două materiale.

c) comentați rezultatele obținute.

115. Intr-un laborator de cercetare se studiază două materiale: NaF și KF.

a) caracterizați (pe scurt) cele două materiale.

b) calculați procentul de legatură ionică pentru cele două materiale.

c) comentați rezultatele obținute.

116. Intr-un laborator de cercetare se studiază două materiale: ZnO și CaO.

a) caracterizați (pe scurt) cele două materiale.

b) calculați procentul de legatură ionică pentru cele două materiale.

c) comentați rezultatele obținute.

117. Intr-un laborator de cercetare se studiază două materiale: MgS și CaS.

a) caracterizați (pe scurt) cele două materiale.

b) calculați procentul de legatură ionică pentru cele două materiale.

c) comentați rezultatele obținute.

118. Intr-un laborator de cercetare se studiază două materiale: LiF și NaF.

a) caracterizați (pe scurt) cele două materiale.

b) calculați procentul de legatură ionică pentru cele două materiale.

c) comentați rezultatele obținute.

Page 14: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

14

119. Intr-un laborator de cercetare se studiază două materiale: MgO și ZnO.

a) caracterizați (pe scurt) cele două materiale.

b) calculați procentul de legatură ionică pentru cele două materiale.

c) comentați rezultatele obținute.

120. Intr-un laborator de cercetare se studiază două materiale: CaS și CaO.

a) caracterizați (pe scurt) cele două materiale.

b) calculați procentul de legatură ionică pentru cele două materiale.

c) comentați rezultatele obținute.

121. Intr-un laborator de cercetare se studiază două materiale: NaCl și KCl.

a) caracterizați (pe scurt) cele două materiale.

b) calculați procentul de legatură ionică pentru cele două materiale.

c) comentați rezultatele obținute.

122. Intr-un laborator de cercetare se studiază două materiale: LiF și LiCl.

a) caracterizați (pe scurt) cele două materiale.

b) calculați procentul de legatură ionică pentru cele două materiale.

c) comentați rezultatele obținute.

123. Intr-un laborator de cercetare se studiază două materiale: PbS și CdS.

a) caracterizați (pe scurt) cele două materiale.

b) calculați procentul de legatură ionică pentru cele două materiale.

c) comentați rezultatele obținute.

124. Intr-un laborator de cercetare se studiază două materiale: CuO și HgS.

a) caracterizați (pe scurt) cele două materiale.

b) calculați procentul de legatură ionică pentru cele două materiale.

c) comentați rezultatele obținute.

125. Intr-un laborator de cercetare se studiază două materiale: BaO și CdS.

Page 15: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

15

a) caracterizați (pe scurt) cele două materiale.

b) calculați procentul de legatură ionică pentru cele două materiale.

c) comentați rezultatele obținute.

126. Intr-un laborator de cercetare se studiază două materiale: NiS și AgF.

a) caracterizați (pe scurt) cele două materiale.

b) calculați procentul de legatură ionică pentru cele două materiale.

c) comentați rezultatele obținute.

127. Intr-un laborator de cercetare se studiază două materiale: ZnS și BeS.

a) caracterizați (pe scurt) cele două materiale.

b) calculați procentul de legatură ionică pentru cele două materiale.

c) comentați rezultatele obținute.

128. Intr-un laborator de cercetare se studiază două materiale: CaSe și CuSe.

a) caracterizați (pe scurt) cele două materiale.

b) calculați procentul de legatură ionică pentru cele două materiale.

c) comentați rezultatele obținute.

129. Intr-un laborator de cercetare se studiază două materiale: NaBr și KF.

a) caracterizați (pe scurt) cele două materiale.

b) calculați procentul de legatură ionică pentru cele două materiale.

c) comentați rezultatele obținute.

130. Intr-un laborator de cercetare se studiază două materiale: BaS și CuS.

a) caracterizați (pe scurt) cele două materiale.

b) calculați procentul de legatură ionică pentru cele două materiale.

c) comentați rezultatele obținute.

131. Intr-un laborator de cercetare se studiază două materiale: HgO și MgS.

a) caracterizați (pe scurt) cele două materiale.

Page 16: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

16

b) calculați procentul de legatură ionică pentru cele două materiale.

c) comentați rezultatele obținute.

132. Intr-un laborator de cercetare se studiază două materiale: GaSe și PbO.

a) caracterizați (pe scurt) cele două materiale.

b) calculați procentul de legatură ionică pentru cele două materiale.

c) comentați rezultatele obținute.

133. Intr-un laborator de cercetare se studiază două materiale: CdSe și MgS.

a) caracterizați (pe scurt) cele două materiale.

b) calculați procentul de legatură ionică pentru cele două materiale.

c) comentați rezultatele obținute.

134. Intr-un laborator de cercetare se studiază două materiale: KBr și HgO.

a) caracterizați (pe scurt) cele două materiale.

b) calculați procentul de legatură ionică pentru cele două materiale.

c) comentați rezultatele obținute.

135. Intr-un laborator de cercetare se studiază două materiale: MgS și HgS.

a) caracterizați (pe scurt) cele două materiale.

b) calculați procentul de legatură ionică pentru cele două materiale.

c) comentați rezultatele obținute.

136. Intr-un laborator de cercetare se studiază două materiale: HgSe și GaSe.

a) caracterizați (pe scurt) cele două materiale.

b) calculați procentul de legatură ionică pentru cele două materiale.

c) comentați rezultatele obținute.

137. Intr-un laborator de cercetare se studiază două materiale: CdTe și CuSe.

a) caracterizați (pe scurt) cele două materiale.

b) calculați procentul de legatură ionică pentru cele două materiale.

Page 17: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

17

c) comentați rezultatele obținute.

138. Intr-un laborator de cercetare se studiază două materiale: CaSe și CdSe.

a) caracterizați (pe scurt) cele două materiale.

b) calculați procentul de legatură ionică pentru cele două materiale.

c) comentați rezultatele obținute.

139. Intr-un laborator de cercetare se studiază două materiale: GaSe și MgS.

a) caracterizați (pe scurt) cele două materiale.

b) calculați procentul de legatură ionică pentru cele două materiale.

c) comentați rezultatele obținute.

140. Intr-un laborator de cercetare se studiază două materiale: KCl și GaSe.

a) caracterizați (pe scurt) cele două materiale.

b) calculați procentul de legatură ionică pentru cele două materiale.

c) comentați rezultatele obținute.

Page 18: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

18

2.2. Rețele cristaline - calcule de densitate teoretică pentru metale (S2)

Solidele cristaline se deosebesc între ele prin forma geometrică după care se

aranjează particulele în cristal. Locul ocupat de o particulă se numeste nod. Numărul

minim de noduri care reproduce forma geometrică după care se aranjează particulele în

cristal se numeste poliedru elementar (celula elementară).

Structura unei substanțe solide cristaline are la bază o celulă elementară, care se

repeta de n ori. Aranjarea atomilor, ionilor sau moleculelor este descrisă de o mulțime

de puncte numita rețea. Pentru caracterizarea formei poliedrului elementar, se folosesc

trei categorii de elemente de simetrie:

- fețele plane: care mărginesc poliedrul;

- muchiile: se formează la întretăierea fețelor;

- colțurile: se formează la întretăierea muchiilor;

Repetarea regulată în spațiu a acestor elemente ale formei poliedrice poartă numele de

simetria cristalului. Conform principiilor geometriei (A.J. Bravais) sunt posibile 32 de

combinații ale elementelor de simetrie în 7 sisteme cristalografice.

Două combinații din sistemul cristalografic cubic și anume: cub cu fețe centrate (C.F.C)

și cub centrat intern (C.C.I) vor fi utilizate în rezolvarea problemelor.

CUB CU FEȚE CENTRATE (C.F.C.)

Page 19: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

19

CUB CENTRAT INTERN (C.C.I.)

Exemplu:

1. Să se calculeze densitatea teoretică a aluminiului știind că celula sa elementară are

formă de cub cu fețe centrate (C.F.C).

Rezolvare:

Densitatea teoretică a Al se calculează cu formula:

𝜌 = 𝑛 ∙ 𝐴

𝑉𝑐 ∙ 𝑁𝐴

unde: n = numărul de atomi /celulă; n = 4

A= numărul de masă (g/mol) (AAl=27 g/mol)

NA = numărul lui Avogadro (NA = 6,023·1023

atomi/mol)

Ratomică Al = 0,143 nm (se utilizează în cm, iar în acest scop se efectuează transformările

corespunzătoare)

Vc = a3 (cm

3 )

Page 20: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

20

unde: Vc = volumul (cm3/celulă); a = latura cubului și se calculează în funcție de R din

figura de mai sus, aplicând teorema lui Pitagora în triunghiuri dreptunghice.

În urma efectuării calculelor, densitatea teoretică a Al este următoarea:

Densitatea teoretică a Al este 2,7099 g/cm3.

2. Să se calculeze densitatea teoretică a litiului (Li) știind că celula sa elementară are

formă de cub centrat intern (C.C.I.)

Rezolvare: Densitatea teoretică a Li se calculează cu formula:

𝜌 = 𝑛 ∙ 𝐴

𝑉𝑐 ∙ 𝑁𝐴

unde:

n = numărul de atomi /celulă; n = 2

A= numărul de masă (g/mol) (ALi=7 g/mol)

NA = numărul lui Avogadro (NA = 6,023 1023

atomi/mol)

Page 21: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

21

Ratomică Li = 0,152 nm (se utilizează în cm, iar în acest scop se efectuează transformările

corespunzătoare)

Vc = a3 ( cm

3 )

unde: Vc = volumul (cm3/celulă);

a = latura cubului și se calculează în funcție de R din figura de mai sus, aplicând

teorema lui Pitagora în triunghiuri dreptunghice.

În urma efectuării calculelor, densitatea teoretică a litiului este 0,537 g/cm3.

Page 22: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

22

Teme seminar 2 ( T2 )

201. Intr-un laborator de cercetare se studiază densitatea materialelor și anume

CROMUL (raza atomică Cr =0,128 nm)

a) caracterizați (pe scurt) acest material.

b) calculați densitatea TEORETICĂ a acestui material, știind că el cristalizează

în reteaua cubică centrată intern (CCI).

c) comentați rezultatul obținut (din ce tip de categorie de material metalic face

parte).

202. Intr-un laborator de cercetare se studiază densitatea materialelor și anume

STRONȚIUL (raza atomică Sr = 0,215 nm).

a) caracterizați (pe scurt) acest material.

b) calculați densitatea TEORETICĂ a acestui material, știind că el cristalizează

în rețeaua cubică cu fețe centrate (CFC).

c) comentați rezultatul obținut (în ce tip de categorie de material metalic face

parte).

203. Intr-un laborator de cercetare se studiază densitatea materialelor și anume AURUL

(raza atomică Au = 0,144 nm).

a) caracterizați (pe scurt) acest material.

b) calculați densitatea TEORETICĂ a acestui material, știind că el cristalizează

în rețeaua cubică cu fețe centrate (CFC).

c) comentați rezultatul obținut (în ce tip de categorie de material metalic face

parte).

Page 23: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

23

204. Intr-un laborator de cercetare se studiază densitatea materialelor și anume

VANADIUL (raza atomică V= 0,134 nm)

a) caracterizați (pe scurt) acest material.

b) calculați densitatea TEORETICĂ a acestui material, știind că el cristalizeaza

în rețeaua cubică centrată intern (CCI).

c) comentați rezultatul obținut (în ce tip de categorie de material metalic face

parte).

205. Intr-un laborator de cercetare se studiază densitatea materialelor și anume LITIUL

(raza atomică Li = 0,152 nm)

a) caracterizați (pe scurt) acest material.

b) calculați densitatea TEORETICĂ a acestui material, știind că el cristalizează

în rețeaua cubică centrată intern (CCI).

c) comentați rezultatul obținut (în ce tip de categorie de material metalic face

parte).

206. Intr-un laborator de cercetare se studiază densitatea materialelor și anume

CALCIU (raza atomică Ca = 0,197 nm).

a) caracterizați (pe scurt) acest material.

b) calculați densitatea TEORETICĂ a acestui material, știind că el cristalizează

în rețeaua cubică cu fețe centrate (CFC).

c) comentați rezultatul obținut (în ce tip de categorie de material metalic face

parte).

207. Intr-un laborator de cercetare se studiază densitatea materialelor și anume

PLUMBUL (raza atomică Pb = 0,146 nm).

Page 24: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

24

a) caracterizați (pe scurt) acest material.

b) calculați densitatea TEORETICĂ a acestui material, știind că el cristalizează

în rețeaua cubică cu fețe centrate (CFC).

c) comentați rezultatul obținut (în ce tip de categorie de material metalic face

parte).

208. Intr-un laborator de cercetare se studiază densitatea materialelor și anume

NICHELUL (raza atomică Ni = 0,124 nm).

a) caracterizați (pe scurt) acest material.

b) calculați densitatea TEORETICĂ a acestui material, știind că el cristalizează

în rețeaua cubică cu fețe centrate (CFC).

c) comentați rezultatul obținut (în ce tip de categorie de material metalic face

parte).

209. Intr-un laborator de cercetare se studiază densitatea materialelor și anume

ARGINT (raza atomică Ag = 0,144 nm).

a) caracterizați (pe scurt) acest material.

b) calculați densitatea TEORETICĂ a acestui material, știind că el cristalizează

în rețeaua cubică cu fețe centrate (CFC).

c) comentați rezultatul obținut (în ce tip de categorie de material metalic face

parte).

210. Intr-un laborator de cercetare se studiază densitatea materialelor și anume

PALADIUL (raza atomică Pd = 0,137 nm).

a) caracterizați (pe scurt) acest material.

b) calculați densitatea TEORETICĂ a acestui material, știind că el cristalizează

în rețeaua cubică cu fețe centrate (CFC).

Page 25: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

25

c) comentați rezultatul obținut (în ce tip de categorie de material metalic face

parte).

211. Intr-un laborator de cercetare se studiază densitatea materialelor și anume SODIUL

(raza atomică Na = 0,186 nm).

a) caracterizați (pe scurt) acest material.

b) calculați densitatea TEORETICĂ a acestui material, știind că el cristalizează

în rețeaua cubică centrată intern (CCI).

c) comentați rezultatul obținut (în ce tip de categorie de material metalic face

parte).

212. Intr-un laborator de cercetare se studiază densitatea materialelor și anume FIERUL

(raza atomică Fe = 0,126 nm)

a) caracterizați (pe scurt) acest material.

b) calculați densitatea TEORETICĂ a acestui material, știind că el cristalizeaza

în rețeaua cubică centrată intern (CCI).

c) comentați rezultatul obținut (în ce tip de categorie de material metalic face

parte).

213. Intr-un laborator de cercetare se studiază densitatea materialelor și anume

MOLIBDENUL (raza atomică Mo = 0,139 nm)

a) caracterizați (pe scurt) acest material.

b) calculați densitatea TEORETICĂ a acestui material, știind că el cristalizează

în rețeaua cubică centrată intern (CCI).

c) comentați rezultatul obținut (în ce tip de categorie de material metalic face

parte).

214. Intr-un laborator de cercetare se studiază densitatea materialelor și anume

WOLFRAMUL (raza atomică W = 0,139 nm)

Page 26: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

26

a) caracterizați (pe scurt) acest material.

b) calculați densitatea TEORETICĂ a acestui material, știind că el cristalizează

în rețeaua cubică centrată intern (CCI).

c) comentați rezultatul obținut (în ce tip de categorie de material metalic face

parte).

215. Intr-un laborator de cercetare se studiază densitatea materialelor și anume

NIOBIUL (raza atomică Nb = 0,146 nm)

a) caracterizați (pe scurt) acest material.

b) calculați densitatea TEORETICA a acestui material, știind că el cristalizează

în rețeaua cubică centrată intern (CCI).

c) comentați rezultatul obținut (în ce tip de categorie de material metalic face

parte).

216. Intr-un laborator de cercetare se studiază densitatea materialelor și anume BARIUL

(raza atomică Ba = 0,222 nm)

a) caracterizați (pe scurt) acest material.

b) calculați densitatea TEORETICĂ a acestui material, știind că el cristalizează

în reteaua cubica centrată intern (CCI).

c) comentați rezultatul obținut (în ce tip de categorie de material metalic face

parte).

217. Intr-un laborator de cercetare se studiază densitatea materialelor și anume

RUBIDIUL (raza atomică Rb = 0,248 nm)

a) caracterizați (pe scurt) acest material.

b) calculați densitatea TEORETICĂ a acestui material, știind că el cristalizează

în rețeaua cubică centrată intern (CCI).

Page 27: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

27

c) comentați rezultatul obținut (în ce tip de categorie de material metalic face

parte).

218. Intr-un laborator de cercetare se studiază densitatea materialelor și anume

RHODIUL (raza atomică Rh = 0,134 nm).

a) caracterizați (pe scurt) acest material.

b) calculați densitatea TEORETICĂ a acestui material, știind că el cristalizează

în rețeaua cubică cu fețe centrate (CFC).

c) comentați rezultatul obținut (în ce tip de categorie de material metalic face

parte).

219. Intr-un laborator de cercetare se studiază densitatea materialelor și anume IRIDIUL

(raza atomică Ir = 0,136 nm).

a) caracterizați (pe scurt) acest material.

b) calculați densitatea TEORETICĂ a acestui material, știind că el cristalizează

în rețeaua cubică cu fețe centrate (CFC).

c) comentați rezultatul obținut (în ce tip de categorie de material metalic face

parte).

220. Intr-un laborator de cercetare se studiază densitatea materialelor și anume

PLATINA (raza atomică Pt = 0,138 nm).

a) caracterizați (pe scurt) acest material.

b) calculați densitatea TEORETICĂ a acestui material, știind că el cristalizează

în rețeaua cubică cu fețe centrate (CFC).

c) comentați rezultatul obținut (în ce tip de categorie de material metalic face

parte).

221. Intr-un laborator de cercetare se studiază densitatea materialelor și anume

CESIUL; (raza atomică Cs = 0,265 nm).

Page 28: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

28

a) caracterizați (pe scurt) acest material.

b) calculați densitatea TEORETICĂ a acestui material, știind că el cristalizează

în rețeaua cubică cu fețe centrate (CCI).

c) comentați rezultatul obținut (în ce tip de categorie de material metalic face

parte).

222. Intr-un laborator de cercetare se studiază densitatea materialelor și anume TANTAL

(raza atomică Ta = 0,146 nm).

a) caracterizați (pe scurt) acest material.

b) calculați densitatea TEORETICĂ a acestui material, știind că el cristalizează

în rețeaua cubică cu fețe centrate (CCI).

c) comentați rezultatul obținut (în ce tip de categorie de material metalic face

parte).

223. Intr-un laborator de cercetare se studiază densitatea materialelor și anume

ALUMINIUL (raza atomică Al = 0,143 nm).

a) caracterizați (pe scurt) acest material.

b) calculați densitatea TEORETICĂ a acestui material, știind că el cristalizează

în rețeaua cubică cu fețe centrate (CFC).

c) comentați rezultatul obținut (în ce tip de categorie de material metalic face

parte).

224. Intr-un laborator de cercetare se studiază densitatea materialelor și anume

YTERBIU (raza atomică Yb = 0,240 nm).

a) caracterizați (pe scurt) acest material.

b) calculați densitatea TEORETICĂ a acestui material, știind că el cristalizează

în rețeaua cubică cu fețe centrate (CFC).

Page 29: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

29

c) comentați rezultatul obținut (în ce tip de categorie de material metalic face

parte).

225. Intr-un laborator de cercetare se studiază densitatea materialelor și anume

POTASIU (raza atomică K = 0,227 nm).

a) caracterizați (pe scurt) acest material.

b) calculați densitatea TEORETICĂ a acestui material, știind că el cristalizează

în rețeaua cubică cu fețe centrate (CCI).

c) comentați rezultatul obținut (în ce tip de categorie de material metalic face

parte).

226. Intr-un laborator de cercetare se studiază densitatea materialelor și anume CUPRU

(raza atomică Cu = 0,128 nm).

a) caracterizați (pe scurt) acest material.

b) calculați densitatea TEORETICĂ a acestui material, știind că el cristalizează

în rețeaua cubică cu fețe centrate (CFC).

c) comentați rezultatul obținut (în ce tip de categorie de material metalic face

parte).

227. Intr-un laborator de cercetare se studiază densitatea materialelor și anume CERIU

(raza atomică Ce = 0,270 nm).

a) caracterizați (pe scurt) acest material.

b) calculați densitatea TEORETICĂ a acestui material, știind că el cristalizează

în rețeaua cubică centrată intern (CFC).

c) comentați rezultatul obținut (în ce tip de categorie de material metalic face

parte).

228. Intr-un laborator de cercetare se studiază densitatea materialelor și anume

EUROPIU (raza atomică Eu = 0,256 nm).

Page 30: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

30

a) caracterizați (pe scurt) acest material.

b) calculați densitatea TEORETICĂ a acestui material, știind că el cristalizează

în rețeaua cubică centrată intern (CCI).

c) comentați rezultatul obținut (în ce tip de categorie de material metalic face

parte).

Page 31: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

31

2.3. Proprietățile materialelor. Calcule de elongație și duritate de tip

Brinell pentru diverse materiale ( S3 )

Proprietățile mecanice caracterizează răspunsul unor eșantioane de material cu

forme și dimensiuni standardizate (epruvete) la solicitările simple. Unei proprietăți

mecanice îi este asociată întotdeauna o valoare numerică.

Deformația (ε) sau elongația se definește ca raportul dintre diferența (l-l0) și l0

conform relației: ε = ( l – l0 ) / l0 și se măsoară în m/m; uneori, în industrie, se folosește

și termenul de deformație procentuală sau procentaj de alungire, care se calculează

astfel:

% ε = ε x 100 = % alungire

Exemplu:

O probă de aluminiu pur se alungește de la 50 cm la 66,25 cm. Calculați deformația

(elongația) și % de alungire.

Rezolvare:

ε = (l-l0) / l0 = (66,25-50,00)x10-2

/ (50 x10-2

) = 0,325

% alungire = 0,325 x 100 = 32,5 %

Page 32: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

32

Teme seminar 3 – T3e

Calculul elongaţiei şi a procentului de alungire a unui material

301. O probă de metal pur se alungește de la 55 cm la 70,23 cm. Calculați deformația

(elongația) și % de alungire.

302. O probă de metal pur se alungește de la 20 cm la 22,33 cm. Calculați deformația

(elongația) și % de alungire.

303. O probă de metal pur se alungește de la 19,85 cm la 26,98 cm. Calculați deformația

(elongația) și % de alungire.

304. O probă de metal pur se alungește de la 15,89 cm la 28,34 cm. Calculați deformația

(elongația) și % de alungire.

305. O probă de metal pur se alungește de la 68,74 cm la 70,21 cm. Calculați deformația

(elongația) și % de alungire.

306. O probă de metal pur se alungește de la 46,87 cm la 53,74 cm. Calculați deformația

(elongația) și % de alungire.

307. O probă de metal pur se alungește de la 38,98 cm la 45,65 cm. Calculați deformația

(elongația) și % de alungire.

308. O probă de metal pur se alungește de la 64,66 cm la 73,84 cm. Calculați deformația

(elongația) și % de alungire.

309. O probă de metal pur se alungește de la 59 cm la 61,89 cm. Calculați deformația

(elongația) și % de alungire.

310. O probă de metal pur se alungește de la 79,68 cm la 85,26 cm. Calculați deformația

(elongația) și % de alungire.

Page 33: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

33

Duritatea materialelor după Brinell

Duritatea poate fi definită prin rezistența opusă de către material asupra acțiunii de

pătrundere a unui corp mai dur din exterior. Materialele solide cristaline cu rețea

atomică, datorită legăturilor covalente au duritate mare. Cristalele ionice și metalele sunt

mai puțin dure, iar materialele cu rețele moleculare au duritate foarte mică, ca urmare a

legăturilor fizice slabe între molecule.

Duritatea materialelor este evaluată cu ajutorul unor scări de duritate, dintre care

cea mai utilizată este scara Moh’s – criteriul zgârierii (etalonată de la 1 la 10, fiecărui

grad de duritate îi corespunde un mineral etalon).

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

talc gips calcit fluorit apatit ortoclas cuarț topaz corindon diamant

Duritatea unor materiale pe scara lui Moh’s

Metoda Brinell pentru calculul durității materialelor:

Se determină duritatea (HB) făcând raportul între sarcina aplicată (F) un anumit timp și

suprafața calotei sferice (S) a urmei remanente după îndepărtarea penetratorului;

HB = F/S [daN/mm3]

Page 34: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

34

În cazul în care forța se măsoară în kgf (kilogram-forță), formula de calcul pentru

duritate este următoarea:

𝐵𝐻𝑁 = 2 ∙ 𝐹

𝜋𝐷 ∙ (𝐷 − 𝐷2 − 𝑑2)

Dacă forța se măsoară în N (Newton), formula de calcul pentru duritate este următoarea:

𝐻𝐵 = 0,102 ∙2 ∙ 𝐹

𝜋𝐷 ∙ (𝐷 − 𝐷2 − 𝑑2)

unde:

D este diametrul bilei de oțel (mm); în cazul experimentelor de laborator echipamentul

cu bila de oțel este standard iar diametrul bilei este de 10 mm;

d este urma lăsată de bila de oțel (mm)

π este o constantă matematică (3,14)

Page 35: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

35

Exemplu:

Calculați duritatea prin metoda Brinell pentru Aluminiu, știind că s-a utilizat un

echipament cu bilă de oțel cu diametru de 10 mm și care lasă o urmă de 8 mm. Asupra

bilei se acționează cu o forță de 9,25 KN.

𝐻𝐵 = 0,102 ∙2 ∙ 𝐹

𝜋𝐷 ∙ (𝐷 − 𝐷2 − 𝑑2)=

2 ∙ 9250

𝜋 ∙ 10 ∙ (10 − 102 − 82= 15

Page 36: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

36

Teme laborator 3 – T3d

Calcule de elongație și duritate de tip Brinell pentru diverse

materiale

301. Intr-un laborator de cercetare se studiază duritatea materialelor prin metoda

Brinell (BHN) și anume se fac determinări experimentale pe două eșantioane de

material, astfel:

a) pe un eșantion de material se acționează cu o forță de 500 kgf timp de 5

secunde și se obține un diametru interior de 7 mm.

b) pe celălalt eșantion de material se acționează cu o forță de 4,9 kN timp de 5

secunde și se obține un diametru interior de 8 mm.

c) cele două eșantioane sunt din același tip de material sau nu? Argumentați

răspunsul.

302. Intr-un laborator de cercetare se studiază duritatea materialelor prin metoda

Brinell (BHN) și anume se fac determinări experimentale pe două eșantioane de

material, astfel:

a) pe un eșantion de material se acționează cu o forță de 1000 kgf timp de 5

secunde și se obține un diametru interior de 7 mm.

b) pe celălalt eșantion de material se acționează cu o forță de 9,8 kN timp de 5

secunde și se obține un diametru interior de 6 mm.

c) cele două eșantioane sunt din același tip de material sau nu? Argumentați

răspunsul.

Page 37: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

37

303. Intr-un laborator de cercetare se studiază duritatea materialelor prin metoda

Brinell (BHN) și anume se fac determinări experimentale pe două eșantioane de

material, astfel:

a) pe un eșantion de material se acționează cu o forță de 2000 kgf timp de 5

secunde și se obține un diametru interior de 7 mm.

b) pe celălalt eșantion de material se acționează cu o forță de 19,6 kN timp de 5

secunde și se obține un diametru interior de 6 mm.

c) cele două eșantioane sunt din același tip de material sau nu? Argumentați

răspunsul.

304. Intr-un laborator de cercetare se studiază duritatea materialelor prin metoda

Brinell (BHN) și anume se fac determinări experimentale pe două eșantioane de

material, astfel:

a) pe un eșantion de material se acționează cu o forță de 2500 kgf timp de 5

secunde și se obține un diametru interior de 6,5 mm.

b) pe celălalt eșantion de material se acționează cu o forță de 24,51 kN timp de 5

secunde și se obține un diametru interior de 7 mm.

c) cele două eșantioane sunt din același tip de material sau nu? Argumentați

răspunsul.

305. Intr-un laborator de cercetare se studiază duritatea materialelor prin metoda

Brinell (BHN) și anume se fac determinări experimentale pe două eșantioane de

material, astfel:

a) pe un eșantion de material se acționează cu o forță de 600 kgf timp de 5

secunde și se obține un diametru interior de 8 mm.

b) pe celălalt eșantion de material se acționează cu o forță de 5,88 kN timp de 5

secunde și se obține un diametru interior de 9 mm.

Page 38: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

38

c) cele două eșantioane sunt din același tip de material sau nu? Argumentați

răspunsul.

306. Intr-un laborator de cercetare se studiază duritatea materialelor prin metoda

Brinell (BHN) și anume se fac determinări experimentale pe două eșantioane de

material, astfel:

a) pe un eșantion de material se acționează cu o forță de 1200 kgf timp de 5

secunde și se obține un diametru interior de 8 mm.

b) pe celălalt eșantion de material se acționează cu o forță de 15,7 kN timp de 5

secunde și se obține un diametru interior de 9 mm.

c) cele două eșantioane sunt din același tip de material sau nu? Argumentați

răspunsul.

307. Intr-un laborator de cercetare se studiază duritatea materialelor prin metoda

Brinell (BHN) și anume se fac determinări experimentale pe două eșantioane de

material, astfel:

a) pe un eșantion de material se acționează cu o forță de 1800 kgf timp de 5

secunde și se obține un diametru interior de 8 mm.

b) pe celălalt eșantion de material se acționează cu o forță de 28,4 kN timp de 5

secunde și se obține un diametru interior de 7 mm.

c) cele două eșantioane sunt din același tip de material sau nu? Argumentați

răspunsul.

308. Intr-un laborator de cercetare se studiază duritatea materialelor prin metoda

Brinell (BHN) și anume se fac determinări experimentale pe două eșantioane de

material, astfel:

a) pe un eșantion de material se acționează cu o forță de 2200 kgf timp de 5

secunde și se obține un diametru interior de 9 mm.

Page 39: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

39

b) pe celălalt eșantion de material se acționează cu o forță de 25,5 kN timp de 5

secunde și se obține un diametru interior de 8 mm.

c) cele două eșantioane sunt din același tip de material sau nu? Argumentați

răspunsul.

309. Intr-un laborator de cercetare se studiază duritatea materialelor prin metoda

Brinell (BHN) și anume se fac determinări experimentale pe două eșantioane de

material, astfel:

a) pe un eșantion de material se acționează cu o forță de 1600 kgf timp de 5

secunde și se obține un diametru interior de 6 mm.

b) pe celălalt eșantion de material se acționează cu o forță de 26,5 kN timp de 5

secunde și se obține un diametru interior de 7,5 mm.

c) cele două eșantioane sunt din același tip de material sau nu? Argumentați

răspunsul.

310. Intr-un laborator de cercetare se studiază duritatea materialelor prin metoda

Brinell (BHN) și anume se fac determinări experimentale pe două eșantioane de

material, astfel:

a) pe un eșantion de material se acționează cu o forță de 2900 kgf timp de 5

secunde și se obține un diametru interior de 8,5 mm.

b) pe celălalt eșantion de material se acționează cu o forță de 20,4 kN timp de 5

secunde și se obține un diametru interior de 7,5 mm.

c) cele două eșantioane sunt din același tip de material sau nu? Argumentați

răspunsul.

311. Intr-un laborator de cercetare se studiază duritatea materialelor prin metoda

Brinell (BHN) și anume se fac determinări experimentale pe două eșantioane de

material, astfel:

Page 40: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

40

a) pe un eșantion de material se acționează cu o forță de 1300 kgf timp de 5

secunde și se obține un diametru interior de 7 mm.

b) pe celălalt eșantion de material se acționează cu o forță de 23,5 kN timp de 5

secunde și se obține un diametru interior de 7 mm.

c) cele două eșantioane sunt din același tip de material sau nu? Argumentați

răspunsul.

312. Intr-un laborator de cercetare se studiază duritatea materialelor prin metoda

Brinell (BHN) și anume se fac determinări experimentale pe două eșantioane de

material, astfel:

a) pe un eșantion de material se acționează cu o forță de 1900 kgf timp de 5

secunde și se obține un diametru interior de 5 mm.

b) pe celălalt eșantion de material se acționează cu o forță de 26,5 kN timp de 5

secunde și se obține un diametru interior de 7,5 mm.

c) cele două eșantioane sunt din același tip de material sau nu? Argumentați

răspunsul.

313. Intr-un laborator de cercetare se studiază duritatea materialelor prin metoda

Brinell (BHN) și anume se fac determinări experimentale pe două eșantioane de

material, astfel:

a) pe un eșantion de material se acționează cu o forță de 2000 kgf timp de 5

secunde și se obține un diametru interior de 6 mm.

b) pe celălalt eșantion de material se acționează cu o forță de 23,5 kN timp de 5

secunde și se obține un diametru interior de 6,5 mm.

c) cele două eșantioane sunt din același tip de material sau nu? Argumentați

răspunsul.

Page 41: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

41

314. Intr-un laborator de cercetare se studiază duritatea materialelor prin metoda

Brinell (BHN) și anume se fac determinări experimentale pe două eșantioane de

material, astfel:

a) pe un eșantion de material se acționează cu o forță de 2400 kgf timp de 5

secunde și se obține un diametru interior de 7 mm.

b) pe celălalt eșantion de material se acționează cu o forță de 11,3 kN timp de 5

secunde și se obține un diametru interior de 5 mm.

c) cele două eșantioane sunt din același tip de material sau nu? Argumentați

răspunsul.

315. Intr-un laborator de cercetare se studiază duritatea materialelor prin metoda

Brinell (BHN) și anume se fac determinări experimentale pe două eșantioane de

material, astfel:

a) pe un eșantion de material se acționează cu o forță de 2200 kgf timp de 5

secunde și se obține un diametru interior de 9 mm.

b) pe celălalt eșantion de material se acționează cu o forță de 17,65 kN timp de 5

secunde și se obține un diametru interior de 8,5 mm.

c) cele două eșantioane sunt din același tip de material sau nu? Argumentați

răspunsul.

316. Intr-un laborator de cercetare se studiază duritatea materialelor prin metoda

Brinell (BHN) și anume se fac determinări experimentale pe două eșantioane de

material, astfel:

a) pe un eșantion de material se acționează cu o forță de 800 kgf timp de 5

secunde și se obține un diametru interior de 8 mm.

b) pe celălalt eșantion de material se acționează cu o forță de 7,8 kN timp de 5

secunde și se obține un diametru interior de 9 mm.

Page 42: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

42

c) cele două eșantioane sunt din același tip de material sau nu? Argumentați

răspunsul.

317. Intr-un laborator de cercetare se studiază duritatea materialelor prin metoda

Brinell (BHN) și anume se fac determinări experimentale pe două eșantioane de

material, astfel:

a) pe un eșantion de material se acționează cu o forță de 2400 kgf timp de 5

secunde și se obține un diametru interior de 7 mm.

b) pe celălalt eșantion de material se acționează cu o forță de 23,5 kN timp de 5

secunde și se obține un diametru interior de 8 mm.

c) cele două eșantioane sunt din același tip de material sau nu? Argumentați

răspunsul.

318. Intr-un laborator de cercetare se studiază duritatea materialelor prin metoda

Brinell (BHN) și anume se fac determinări experimentale pe două eșantioane de

material, astfel:

a) pe un eșantion de material se acționează cu o forță de 2500 kgf timp de 5

secunde și se obține un diametru interior de 6,5 mm.

b) pe celălalt eșantion de material se acționează cu o forță de 29,4 kN timp de 5

secunde și se obține un diametru interior de 7 mm.

c) cele două eșantioane sunt din același tip de material sau nu? Argumentați

răspunsul.

319. Intr-un laborator de cercetare se studiază duritatea materialelor prin metoda

Brinell (BHN) și anume se fac determinări experimentale pe două eșantioane de

material, astfel:

a) pe un eșantion de material se acționează cu o forță de 2900 kgf timp de 5

secunde și se obține un diametru interior de 7 mm.

Page 43: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

43

b) pe celălalt eșantion de material se acționează cu o forță de 24,5 kN timp de 5

secunde și se obține un diametru interior de 6,5 mm.

c) cele două eșantioane sunt din același tip de material sau nu? Argumentați

răspunsul.

320. Intr-un laborator de cercetare se studiază duritatea materialelor prin metoda

Brinell (BHN) și anume se fac determinări experimentale pe două eșantioane de

material, astfel:

a) pe un eșantion de material se acționează cu o forță de 1200 kgf timp de 5

secunde și se obține un diametru interior de 8 mm.

b) pe celălalt eșantion de material se acționează cu o forță de 15,7 kN timp de 5

secunde și se obține un diametru interior de 9 mm.

c) cele două eșantioane sunt din același tip de material sau nu? Argumentați

răspunsul.

321. Intr-un laborator de cercetare se studiază duritatea materialelor prin metoda

Brinell (BHN) și anume se fac determinări experimentale pe două eșantioane de

material, astfel:

a) pe un eșantion de material se acționează cu o forță de 1350 kgf timp de 7

secunde și se obține un diametru interior de 9 mm.

b) pe celălalt eșantion de material se acționează cu o forță de 18,3 kN timp de 6

secunde și se obține un diametru interior de 8 mm.

c) cele două eșantioane sunt din același tip de material sau nu? Argumentați

răspunsul.

322. Intr-un laborator de cercetare se studiază duritatea materialelor prin metoda

Brinell (BHN) și anume se fac determinări experimentale pe două eșantioane de

material, astfel:

Page 44: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

44

a) pe un eșantion de material se acționează cu o forță de 1 kN timp de 4 secunde

și se obține un diametru interior de 5 mm.

b) pe celălalt eșantion de material se acționează cu o forță de 15,7 kN timp de 6

secunde și se obține un diametru interior de 6 mm.

c) cele două eșantioane sunt din același tip de material sau nu? Argumentați

răspunsul.

323. Intr-un laborator de cercetare se studiază duritatea materialelor prin metoda

Brinell (BHN) și anume se fac determinări experimentale pe două eșantioane de

material, astfel:

a) pe un eșantion de material se acționează cu o forță de 17,3 kN timp de 8

secunde și se obține un diametru interior de 9 mm.

b) pe celălalt eșantion de material se acționează cu o forță de 20,4 kN timp de 3

secunde și se obține un diametru interior de 7 mm.

c) cele două eșantioane sunt din același tip de material sau nu? Argumentați

răspunsul.

324. Intr-un laborator de cercetare se studiază duritatea materialelor prin metoda

Brinell (BHN) și anume se fac determinări experimentale pe două eșantioane de

material, astfel:

a) pe un eșantion de material se acționează cu o forță de 895 kgf timp de 12

secunde și se obține un diametru interior de 8 mm.

b) pe celălalt eșantion de material se acționează cu o forță de 8,3 kN timp de 6

secunde și se obține un diametru interior de 8 mm.

c) cele două eșantioane sunt din același tip de material sau nu? Argumentați

răspunsul.

Page 45: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

45

325. Intr-un laborator de cercetare se studiază duritatea materialelor prin metoda

Brinell (BHN) și anume se fac determinări experimentale pe două eșantioane de

material, astfel:

a) pe un eșantion de material se acționează cu o forță de 15,63 kN timp de 7

secunde și se obține un diametru interior de 8 mm.

b) pe celălalt eșantion de material se acționează cu o forță de 1,839 kN timp de 10

secunde și se obține un diametru interior de 3,3 mm.

c) cele două eșantioane sunt din același tip de material sau nu? Argumentați

răspunsul.

326. Intr-un laborator de cercetare se studiază duritatea materialelor prin metoda

Brinell (BHN) și anume se fac determinări experimentale pe două eșantioane de

material, astfel:

a) pe un eșantion de material se acționează cu o forță de 2,5 kN timp de 2

secunde și se obține un diametru interior de 5 mm.

b) pe celălalt eșantion de material se acționează cu o forță de 18,3 kN timp de

6 secunde și se obține un diametru interior de 7 mm.

c) cele două eșantioane sunt din același tip de material sau nu? Argumentați

răspunsul.

327. Intr-un laborator de cercetare se studiază duritatea materialelor prin metoda

Brinell (BHN) și anume se fac determinări experimentale pe două eșantioane de

material, astfel:

a) pe un eșantion de material se acționează cu o forță de 19 kN timp de 4

secunde și se obține un diametru interior de 8 mm.

b) pe celălalt eșantion de material se acționează cu o forță de 12,7 kN timp de

6 secunde și se obține un diametru interior de 7 mm.

Page 46: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

46

c) cele două eșantioane sunt din același tip de material sau nu? Argumentați

răspunsul.

328. Intr-un laborator de cercetare se studiază duritatea materialelor prin metoda

Brinell (BHN) și anume se fac determinări experimentale pe două eșantioane de

material, astfel:

a) pe un eșantion de material se acționează cu o forță de 17,86 kN timp de 4

secunde și se obține un diametru interior de 6 mm.

b) pe celălalt eșantion de material se acționează cu o forță de 15,40 kN timp de 3

secunde și se obține un diametru interior de 6 mm.

c) cele două eșantioane sunt din același tip de material sau nu? Argumentați

răspunsul.

329. Intr-un laborator de cercetare se studiază duritatea materialelor prin metoda

Brinell (BHN) și anume se fac determinări experimentale pe două eșantioane de

material, astfel:

a) pe un eșantion de material se acționează cu o forță de 12 kgf timp de 4

secunde și se obține un diametru interior de 5 mm.

b) pe celălalt eșantion de material se acționează cu o forță de 15 kgf timp de 6

secunde și se obține un diametru interior de 6 mm.

c) cele două eșantioane sunt din același tip de material sau nu? Argumentați

răspunsul.

330. Intr-un laborator de cercetare se studiază duritatea materialelor prin metoda

Brinell (BHN) și anume se fac determinări experimentale pe două eșantioane de

material, astfel:

a) pe un eșantion de material se acționează cu o forță de 17,3 kgf timp de 6

secunde și se obține un diametru interior de 8 mm.

Page 47: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

47

b) pe celălalt eșantion de material se acționează cu o forță de 11,7 kgf timp de

10 secunde și se obține un diametru interior de 7 mm.

c) cele două eșantioane sunt din același tip de material sau nu? Argumentați

răspunsul.

331. Intr-un laborator de cercetare se studiază duritatea materialelor prin metoda

Brinell (BHN) și anume se fac determinări experimentale pe două eșantioane de

material, astfel:

a) pe un eșantion de material se acționează cu o forță de 43,3 kgf timp de 6 secunde

și se obține un diametru interior de 8 mm.

b) pe celălalt eșantion de material se acționează cu o forță de 15,28 kgf timp de 10

secunde și se obține un diametru interior de 6 mm.

c) cele două eșantioane sunt din același tip de material sau nu? Argumentați

răspunsul.

332. Intr-un laborator de cercetare se studiază duritatea materialelor prin metoda

Brinell (BHN) și anume se fac determinări experimentale pe două eșantioane de

material, astfel:

a) pe un eșantion de material se acționează cu o forță de 29,38 kgf timp de 6

secunde și se obține un diametru interior de 4 mm.

b) pe celălalt eșantion de material se acționează cu o forță de 35,69 kgf timp de

10 secunde și se obține un diametru interior de 7 mm.

c) cele două eșantioane sunt din același tip de material sau nu? Argumentați

răspunsul.

333. Intr-un laborator de cercetare se studiază duritatea materialelor prin metoda

Brinell (BHN) și anume se fac determinări experimentale pe două eșantioane de

material, astfel:

Page 48: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

48

a) pe un eșantion de material se acționează cu o forță de 13,33 kgf timp de 6

secunde și se obține un diametru interior de 5 mm.

b) pe celălalt eșantion de material se acționează cu o forță de 10,06 kgf timp de

6 secunde și se obține un diametru interior de 9 mm.

c) cele două eșantioane sunt din același tip de material sau nu? Argumentați

răspunsul.

334. Intr-un laborator de cercetare se studiază duritatea materialelor prin metoda

Brinell (BHN) și anume se fac determinări experimentale pe două eșantioane de

material, astfel:

a) pe un eșantion de material se acționează cu o forță de 19,23 N timp de 6

secunde și se obține un diametru interior de 4,5 mm.

b) pe celălalt eșantion de material se acționează cu o forță de 28,97 kgf timp de

5 secunde și se obține un diametru interior de 6 mm.

c) cele două eșantioane sunt din același tip de material sau nu? Argumentați

răspunsul.

335. Intr-un laborator de cercetare se studiază duritatea materialelor prin metoda

Brinell (BHN) și anume se fac determinări experimentale pe două eșantioane de

material, astfel:

a) pe un eșantion de material se acționează cu o forță de 62,3 N timp de 7

secunde și se obține un diametru interior de 5 mm.

b) pe celălalt eșantion de material se acționează cu o forță de 75,7 kgf timp de 5

secunde și se obține un diametru interior de 4,5 mm.

c) cele două eșantioane sunt din același tip de material sau nu? Argumentați

răspunsul.

Page 49: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

49

336. Intr-un laborator de cercetare se studiază duritatea materialelor prin metoda

Brinell (BHN) și anume se fac determinări experimentale pe două eșantioane de

material, astfel:

a) pe un eșantion de material se acționează cu o forță de 25 kgf timp de 9

secunde și se obține un diametru interior de 6 mm.

b) pe celălalt eșantion de material se acționează cu o forță de 21,7 kgf timp de 4

secunde și se obține un diametru interior de 6 mm.

c) cele două eșantioane sunt din același tip de material sau nu? Argumentați

răspunsul.

337. Intr-un laborator de cercetare se studiază duritatea materialelor prin metoda

Brinell (BHN) și anume se fac determinări experimentale pe două eșantioane de

material, astfel:

a) pe un eșantion de material se acționează cu o forță de 45,3 kgf timp de 8

secunde și se obține un diametru interior de 6 mm.

b) pe celălalt eșantion de material se acționează cu o forță de 26,9 kgf timp de

5,5 secunde și se obține un diametru interior de 4,5 mm.

c) cele două eșantioane sunt din același tip de material sau nu? Argumentați

răspunsul.

338. Intr-un laborator de cercetare se studiază duritatea materialelor prin metoda

Brinell (BHN) și anume se fac determinări experimentale pe două eșantioane de

material, astfel:

a) pe un eșantion de material se acționează cu o forță de 31,3 kgf timp de 7

secunde și se obține un diametru interior de 9 mm.

b) pe celălalt eșantion de material se acționează cu o forță de 22,8 kgf timp de

11 secunde și se obține un diametru interior de 7 mm.

Page 50: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

50

c) cele două eșantioane sunt din același tip de material sau nu? Argumentați

răspunsul.

339. Intr-un laborator de cercetare se studiază duritatea materialelor prin metoda

Brinell (BHN) și anume se fac determinări experimentale pe două eșantioane de

material, astfel:

a) pe un eșantion de material se acționează cu o forță de 50,3 N timp de 9

secunde și se obține un diametru interior de 8 mm.

b) pe celălalt eșantion de material se acționează cu o forță de 45,7 N timp de 12

secunde și se obține un diametru interior de 9 mm.

c) cele două eșantioane sunt din același tip de material sau nu? Argumentați

răspunsul.

340. Intr-un laborator de cercetare se studiază duritatea materialelor prin metoda

Brinell (BHN) și anume se fac determinări experimentale pe două eșantioane de

material, astfel:

a) pe un eșantion de material se acționează cu o forță de 1,653 kN timp de 7

secunde și se obține un diametru interior de 7 mm.

b) pe celălalt eșantion de material se acționează cu o forță de 2,247 kN timp de

9 secunde și se obține un diametru interior de 6 mm.

c) cele două eșantioane sunt din același tip de material sau nu? Argumentați

răspunsul.

Page 51: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

51

LUCRĂRI PRACTICE DE LABORATOR

4. 1. Determinarea densităţii unui material ( L1 )

CONSIDERAȚII TEORETICE

Densitatea este una dintre cele mai importante proprietăți fizice ale unui material. Ea se

definește prin raportul dintre masa materialului și volumul materialului, astfel:

ρ=m / V (g/cm3) sau (kg/m

3) ( ec.1 )

unde : m – masa materialului ( g sau kg )

V – volumul materialului ( cm3 sau m

3 )

Densitatea este utilă în clasificarea materialelor: materiale ușoare, medii și grele.

In laborator, fiecare student din echipa de lucru (2-3 studenti / echipa) va determina

INDIVIDUAL densitatea unui material necunoscut.

Principiul metodei : metoda lui Arhimede.

Se aplică legea lui Arhimede, care spune că volumul unui corp este egal cu volumul de

lichid dezlocuit de acel corp. Volumul lichidului se măsoară în acest caz cu ajutorul unui

cilindru gradat. Masa se determină prin cântărire (balanța tehnică cu două zecimale).

OBIECTIVELE LUCRĂRII PRACTICE:

1. Determinarea densităţii unui material solid;

2. Precizie și acuratețe calculul erorilor

3. Completarea Fișei de laborator (FL1 ) – date experimentale și prelucrarea lor

4. Rezolvarea a două probleme

Page 52: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

52

Materiale și aparate:

Balanță tehnică de precizie ( două zecimale) model KERN-400

Balanță tehnică (o zecimală) model : ………………………

Material necunoscut, cod material : .....……………………..

Cilindru gradat de 100 cm3 sau 50 cm

3

Apa distilată

Pisetă

MOD DE LUCRU:

Se deschide balanța tehnică cu două zecimale model KERN-400;

Se așează pe talerul balanței cilindrul gradat; se cântărește și se notează masa lui cu

m1 (vezi fișa de lucru);

Materialul necunoscut se introduce în cilindrul gradat si se cântăresc împreună; se

notează masa lor cu m2 (vezi fișa de lucru);

Cilindrul gradat ce conține materialul, se umple cu apă distilată:

- până la gradația de 60 mL (cm3) (dacă se utilizează cilindrul gradat de 100 cm

3),

sau

- până la gradația de 40 mL (cm3) (dacă se utilizează cilindrul gradat de 50 cm

3)

Apoi cilindrul ce conține materialul și volumul ales de apă distilată se cântarește și se

notează masa lor cu m3 (este IMPORTANT ca apa distilată să acopere cu cel puțin 1

cm în sus materialul);

După efectuarea cântăririlor se închide balanța tehnică;

Se calculează densitatea materialului cu ajutorul ecuației 1.

Se repetă procedura de lucru utilizând balanța tehnică cu o zecimală, model

………..…...............................

Se calculează densitatea materialului cu ajutorul ecuației 1

Page 53: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

53

Se compară cele două valori obținute

Notă: Fiecare student va efectua INDIVIDUAL determinarea densității doar cu

ajutorul unuia dintre cilindrii gradați (50 mL sau 100 mL) – în funcție de forma

geometrică a materialului necunoscut.

PRELUCRAREA DATELOR EXPERIMENTALE:

Se calculează masa materialului astfel : mmaterial = m2 – m1

Apoi se calculează masa apei cu formula : mapa = m3 - m2

Volumul de apă se calculează apoi cunoscând densitatea apei ρapă = 1 g/cm3

Vapa = mapa×ρapă

Volumul de material se calculează astfel : Vmaterial = 60 cm3 - Vapă sau

Vmaterial = 40 cm3 - Vapă

Densitatea materialului se calculează apoi conform ecuației 1.

ρmaterial = mmaterial / Vmaterial (g/cm3) sau (kg/m

3)

Rezultatele obținute se notează în Tabelul 1.

Tabel 1: Determinarea densităţii unui material

Tip

balanță

m1

(g)

m2

(g)

m3

(g)

mmaterial

(g)

Vapă

mL(cm3)

Vmaterial

mL(cm3)

ρmaterial

(g/cm3)

2 zecimale

1 zecimală

Se primesc ca și temă două probleme spre rezolvare.

Notă: FL1 = 7 p (efectuarea lucrării practice și a calculelor) + 3 p (rezolvarea celor două

probleme primite).

Calculele pentru lucrarea practică și rezolvarea celor două probleme se efectuează

pe o foaie separată ce se va preda împreună cu fișa de laborator.

Page 54: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

54

FIȘA DE LABORATOR 1 ( FL1 )

Determinarea densităţii unui material

Data:

Nume și prenume student:_______________________________________________

Densitatea unui solid NECUNOSCUT cod material……………………………....

Material necunoscut primit: ……………………………................................................

A B

(balanță cu două

zecimale)

(balanță cu

o zecimală)

1. Masa cilindrului gradat (m1) g

2. Masa cilindru gradat cu material (m2) g

3. Masa cilindru gradat cu material și apă (m3) g

4. Masa material (mmaterial) g

5. Masa apă (mapă) g

6. Volumul de apă (Vapă) cm3

7. Volumul de material (Vmaterial) cm3

8. Densitatea materialului (ρ) g/cm3

CONCLUZII:……………………………………………………………………….........

……………………………………………………………………………... ( 7 puncte )

Rezolvați cele două probleme primite ( 3 puncte )

Nota FL1 = 7 p (efectuarea lucrării practice și a calculelor) + 3 p (rezolvarea celor două

probleme primite)

(problema cu complexitate ușoară - 1 punct; problema cu complexitate medie - 2 puncte)

Page 55: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

55

Teme pentru lucrarea 1

1. O bucată de metal cântărește 44,86 g. Când metalul este imersat în cilindrul

gradat de 50 mL care este plin cu 25 mL apă distilată, nivelul se ridică la 28,5 mL.

Calculați densitatea metalului.

2.O bucată de metal cântărește 11,41 g. Când metalul este imersat în cilindrul gradat

de 25 mL care este plin cu 15 mL apă distilată, nivelul se ridică la 19,4 mL.

Calculați densitatea metalului.

3. Un student în timpul determinării densității unui material umple cilindrul gradat

cu 9,6 mL de apă distilată, dar notează în caietul de laborator 10 mL. Cum va

afecta precizia determinării densității? Explicați.

4. Care dintre cele două mărimi implicate în calculul densității unui solid este mai

imprecisă: masa sau volumul? Explicați.

5. Un material cântăreste 49,28 g. Cand material este imersat în cilindrul gradat de

100 mL care este plin cu 50 mL apă distilată, nivelul se ridică la 55,71 mL.

Calculați densitatea materialului (dacă materialul este cunoscut și densitatea lui

teoretică este 9,1 g/cm3 care este eroarea determinării experimentale?).

6. Un student în timpul determinării densității unui material umple cilindrul gradat

cu 4,9 g de material necunoscut, dar notează în caietul de laborator 5 g. Cum va

afecta precizia determinării densității? Explicați.

7. O bucată de material cântărește 14,45 g. Când materialul este imersat în cilindrul

gradat de 50 mL care este plin cu 25 mL apă distilată, nivelul se ridică la 26,7 mL.

Calculați densitatea materialului.

Page 56: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

56

8. Un student în timpul determinării densității unui material umple cilindrul gradat

cu 20,3 mL de apă distilată, dar notează în caietul de laborator 20 mL. Cum va

afecta precizia determinării densității? Explicați.

9. O bucată de material cântărește 21,32 g. Când materialul este imersat în cilindrul

gradat de 50 mL care este plin cu 25 mL apă distilată, nivelul se ridică la 27,3 mL.

Calculati densitatea materialului.

10. Un material cântărește 29,26 g. Când materialul este imersat în cilindrul gradat de

100 mL care este plin cu 50 mL apă distilată, nivelul se ridică la 53,4 mL.

Calculați densitatea materialului.

11. Un student în timpul determinării densității unui material umple cilindrul gradat

cu 5,1 g de material necunoscut, dar notează în caietul de laborator 5 g. Cum va

afecta precizia determinării densității? Explicați.

12. O bucată de metal cântărește 32,56 g. Când metalul este imersat în cilindrul gradat

de 50 mL care este plin cu 25 mL apă distilată, nivelul se ridică la 38,56 mL.

Calculați densitatea metalului.

13. Un student în timpul determinarii densității unui material umple cilindrul gradat

cu 18,5 mL de apă distilată, dar notează în caietul de laborator 18,3 mL. Cum va

afecta precizia determinării densității? Explicați.

14. Un material cântăreste 12,56 g. Cand material este imersat în cilindrul gradat de

100 mL care este plin cu 50 mL apă distilată, nivelul se ridică la 55,36 mL.

Calculați densitatea materialului (dacă materialul este cunoscut și densitatea lui

teoretică este 3,1 g/cm3 care este eroarea determinării experimentale?).

15. Un student în timpul determinării densității unui material umple cilindrul gradat

cu 6,8 g de material necunoscut, dar notează în caietul de laborator 7 g. Cum va

afecta precizia determinării densității? Explicați.

Page 57: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

57

16. O bucată de material cântărește 19,45 g. Când materialul este imersat în cilindrul

gradat de 50 mL care este plin cu 25 mL apă distilată, nivelul se ridică la 29,9 mL.

Calculați densitatea materialului.

17. Un student în timpul determinării densității unui material umple cilindrul gradat

cu 30,6 mL de apă distilată, dar notează în caietul de laborator 30 mL. Cum va

afecta precizia determinării densității? Explicați.

18. O bucată de material cântărește 34,32 g. Când materialul este imersat în cilindrul

gradat de 50 mL care este plin cu 25 mL apă distilată, nivelul se ridică la 47,4 mL.

Calculati densitatea materialului.

19. Un material cântărește 59,28 g. Când materialul este imersat în cilindrul gradat de

100 mL care este plin cu 50 mL apă distilată, nivelul se ridică la 73,6 mL.

Calculați densitatea materialului.

20. Un student în timpul determinării densității unui material umple cilindrul gradat

cu 7,2 g de material necunoscut, dar notează în caietul de laborator 7 g. Cum va

afecta precizia determinării densității? Explicați.

21. O bucată de metal cântărește 44,56 g. Când metalul este imersat în cilindrul gradat

de 50 mL care este plin cu 25 mL apă distilată, nivelul se ridică la 48,59 mL.

Calculați densitatea metalului.

22. Un student în timpul determinării densității unui material umple cilindrul gradat

cu 9,9 mL de apă distilată, dar notează în caietul de laborator 10,2 mL. Cum va

afecta precizia determinării densității? Explicați.

23. Un material cântăreste 43,88 g. Când material este imersat în cilindrul gradat de

100 mL care este plin cu 50 mL apă distilată, nivelul se ridică la 56,91 mL.

Calculați densitatea materialului (dacă materialul este cunoscut și densitatea lui

teoretică este 8,9 g/cm3 care este eroarea determinării experimentale?).

Page 58: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

58

24. Un student în timpul determinării densității unui material umple cilindrul gradat

cu 6,82 g de material necunoscut, dar notează în caietul de laborator 6,62 g. Cum

va afecta precizia determinării densității? Explicați.

25. O bucată de material cântărește 24,55 g. Când materialul este imersat în cilindrul

gradat de 50 mL care este plin cu 25 mL apă distilată, nivelul se ridică la 28,75

mL. Calculați densitatea materialului.

26. Un student în timpul determinării densității unui material umple cilindrul gradat

cu 10,3 mL de apă distilată, dar notează în caietul de laborator 10,1 mL. Cum va

afecta precizia determinării densității? Explicați.

27. O bucată de material cântărește 51,62 g. Când materialul este imersat în cilindrul

gradat de 50 mL care este plin cu 25 mL apă distilată, nivelul se ridică la 57,32

mL. Calculați densitatea materialului.

28. Un material cântărește 39,26 g. Când materialul este imersat în cilindrul gradat de

100 mL care este plin cu 50 mL apă distilată, nivelul se ridică la 54,4 mL.

Calculați densitatea materialului.

29. Un student în timpul determinării densității unui material umple cilindrul gradat

cu 6,1 g de material necunoscut, dar notează în caietul de laborator 6 g. Cum va

afecta precizia determinării densității? Explicați.

30. O bucată de metal cântărește 64,76 g. Când metalul este imersat în cilindrul gradat

de 50 mL care este plin cu 25 mL apă distilată, nivelul se ridică la 88,5 mL.

Calculați densitatea metalului.

31. Un student în timpul determinarii densității unui material umple cilindrul gradat

cu 8,3 mL de apă distilată, dar notează în caietul de laborator 8 mL. Cum va

afecta precizia determinării densității? Explicați.

Page 59: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

59

32. Un material cântăreste 39,26 g. Cand material este imersat în cilindrul gradat de

100 mL care este plin cu 50 mL apă distilată, nivelul se ridică la 75,76 mL.

Calculați densitatea materialului (dacă materialul este cunoscut și densitatea lui

teoretică este 2,78 g/cm3 care este eroarea determinării experimentale?).

33. Un student în timpul determinării densității unui material umple cilindrul gradat

cu 3,9 g de material necunoscut, dar notează în caietul de laborator 4 g. Cum va

afecta precizia determinării densității? Explicați.

34. O bucată de material cântărește 28,95 g. Când materialul este imersat în cilindrul

gradat de 50 mL care este plin cu 25 mL apă distilată, nivelul se ridică la 36,78

mL. Calculați densitatea materialului.

35. Un student în timpul determinării densității unui material umple cilindrul gradat

cu 5,3 mL de apă distilată, dar notează în caietul de laborator 5 mL. Cum va

afecta precizia determinării densității? Explicați.

36. O bucată de material cântărește 28,82 g. Când materialul este imersat în cilindrul

gradat de 50 mL care este plin cu 25 mL apă distilată, nivelul se ridică la 37,3 mL.

Calculati densitatea materialului.

37. Un material cântărește 32,25 g. Când materialul este imersat în cilindrul gradat de

100 mL care este plin cu 50 mL apă distilată, nivelul se ridică la 58,9 mL.

Calculați densitatea materialului.

38. Un student în timpul determinării densității unui material umple cilindrul gradat

cu 11,11 mL de material necunoscut, dar notează în caietul de laborator 11 mL.

Cum va afecta precizia determinării densității? Explicați.

39. O bucată de metal cântărește 64,86 g. Când metalul este imersat în cilindrul gradat

de 100 mL care este plin cu 15 mL apă distilată, nivelul se ridică la 48,5 mL.

Calculați densitatea metalului.

Page 60: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

60

40. Un student în timpul determinarii densității unui material umple cilindrul gradat

cu 8,6 mL de apă distilată, dar notează în caietul de laborator 9 mL. Cum va

afecta precizia determinării densității? Explicați.

41. Un material cântăreste 59,23 g. Cand material este imersat în cilindrul gradat de

100 mL care este plin cu 50 mL apă distilată, nivelul se ridică la 65,51 mL.

Calculați densitatea materialului (dacă materialul este cunoscut și densitatea lui

teoretică este 3,9 g/cm3 care este eroarea determinării experimentale?).

42. Un student în timpul determinării densității unui material umple cilindrul gradat

cu 7,59 g de material necunoscut, dar notează în caietul de laborator 7,68 g. Cum

va afecta precizia determinării densității? Explicați.

43. O bucată de material cântărește 44,45 g. Când materialul este imersat în cilindrul

gradat de 50 mL care este plin cu 25 mL apă distilată, nivelul se ridică la 49,7 mL.

Calculați densitatea materialului.

44. Un student în timpul determinării densității unui material umple cilindrul gradat

cu 15,3 mL de apă distilată, dar notează în caietul de laborator 15 mL. Cum va

afecta precizia determinării densității? Explicați.

45. O bucată de material cântărește 26,42 g. Când materialul este imersat în cilindrul

gradat de 50 mL care este plin cu 25 mL apă distilată, nivelul se ridică la 30,3 mL.

Calculati densitatea materialului.

46. Un material cântărește 35,2 g. Când materialul este imersat în cilindrul gradat de

100 mL care este plin cu 50 mL apă distilată, nivelul se ridică la 65,4 mL.

Calculați densitatea materialului.

47. Un student în timpul determinării densității unui material umple cilindrul gradat

cu 8,2 g de material necunoscut, dar notează în caietul de laborator 8 g. Cum va

afecta precizia determinării densității? Explicați.

Page 61: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

61

48. O bucată de metal cântărește 32,6 g. Când metalul este imersat în cilindrul gradat

de 50 mL care este plin cu 25 mL apă distilată, nivelul se ridică la 42,5 mL.

Calculați densitatea metalului.

49. Un student în timpul determinarii densității unui material umple cilindrul gradat

cu 3,6 mL de apă distilată, dar notează în caietul de laborator 3 mL. Cum va

afecta precizia determinării densității? Explicați.

50. Un material cântăreste 69,28 g. Cand material este imersat în cilindrul gradat de

100 mL care este plin cu 50 mL apă distilată, nivelul se ridică la 75,8 mL.

Calculați densitatea materialului (dacă materialul este cunoscut și densitatea lui

teoretică este 2,7 g/cm3 care este eroarea determinării experimentale?).

51. Un student în timpul determinării densității unui material umple cilindrul gradat

cu 9,9 g de material necunoscut, dar notează în caietul de laborator 10 g. Cum va

afecta precizia determinării densității? Explicați.

52. O bucată de material cântărește 27,3 g. Când materialul este imersat în cilindrul

gradat de 50 mL care este plin cu 25 mL apă distilată, nivelul se ridică la 48,7 mL.

Calculați densitatea materialului.

53. Un student în timpul determinării densității unui material umple cilindrul gradat

cu 6,3 mL de apă distilată, dar notează în caietul de laborator 6 mL. Cum va

afecta precizia determinării densității? Explicați.

54. O bucată de material cântărește 9,4 g. Când materialul este imersat în cilindrul

gradat de 50 mL care este plin cu 25 mL apă distilată, nivelul se ridică la 25,6 mL.

Calculati densitatea materialului.

55. Un material cântărește 31,3 g. Când materialul este imersat în cilindrul gradat de

100 mL care este plin cu 50 mL apă distilată, nivelul se ridică la 63,6 mL.

Calculați densitatea materialului.

Page 62: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

62

56. Un student în timpul determinării densității unui material umple cilindrul gradat

cu 15,2 g de material necunoscut, dar notează în caietul de laborator 15 g. Cum va

afecta precizia determinării densității? Explicați.

57. O bucată de metal cântărește 14,85 g. Când metalul este imersat în cilindrul gradat

de 50 mL care este plin cu 25 mL apă distilată, nivelul se ridică la 42,4 mL.

Calculați densitatea metalului.

58. Un student în timpul determinarii densității unui material umple cilindrul gradat

cu 6,2 mL de apă distilată, dar notează în caietul de laborator 6 mL. Cum va

afecta precizia determinării densității? Explicați.

59. Un material cântăreste 68,3 g. Cand material este imersat în cilindrul gradat de

100 mL care este plin cu 50 mL apă distilată, nivelul se ridică la 73,9 mL.

Calculați densitatea materialului (dacă materialul este cunoscut și densitatea lui

teoretică este 9,3 g/cm3 care este eroarea determinării experimentale?).

60. Un student în timpul determinării densității unui material umple cilindrul gradat

cu 8,9 g de material necunoscut, dar notează în caietul de laborator 8 g. Cum va

afecta precizia determinării densității? Explicați.

Page 63: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

63

3.2. Determinarea umidităţii unui material (termobalanță) (L2)

CONSIDERAȚII TEORETICE

Umiditatea este una dintre cele mai importante proprietăți fizice ale unui material. Ea se

definește prin raportul dintre diferența de masă a materialului după o încălzire la o

temperatură de aprox. 1000C și masa inițială a materialului, astfel:

U(%) = [(minițial – mfinal) / minițial] x 100 (Ec. 2)

unde : mi – masa inițială a materialului (la temperatura camerei)

mf – masa finală a materialului (după o încălzire la aprox. 1000C)

Umiditatea este utilă în clasificarea materialelor sau pentru stabilirea condițiilor optime

de stocare (deoarece apa reținută de un material poate să-l deterioreze):

Exemple : zahărul tos trebuie sa aibă o umiditate maximă de 0,15%

lemnul pentru construcții trebuie sa aibă o umiditate maximă de 20%

cafeaua boabe trebuie sa aibă o umiditate maximă de 1%.

In laborator, fiecare student din echipa de lucru va determina umiditatea unui material

necunoscut utilizând termobalanța model DENVER.

Principiul metodei: materialul necunoscut se usucă la o temperatură cunoscută și cu o

viteză de încălzire aleasă până la masă constantă şi apoi se cântăreşte. Diferenţa de masă

obţinută înainte şi după uscare, reprezintă umiditatea care se exprimă procentual.

Page 64: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

64

OBIECTIVELE LUCRĂRII PRACTICE:

1. Determinarea umidităţii unui material solid utilizând termobalanța;

2. Precizie și acuratețe calculul erorilor

3. Completarea Fișei de laborator (FL2 )

4. Rezolvarea a două probleme primite spre rezolvare

Materiale și aparate:

Termobalanța de precizie (trei zecimale) model DENVER

Mojar și pistil (facultativ)

Material necunoscut (aprox. 3 g)

MOD DE LUCRU:

Se așează pe talerul termobalanței o tăviță de aluminiu; se notează masa ei cu m0

(facultativ) apoi se apasă tasta TARE (care anulează masa tăviței de Al);

Se cântărește o anumită cantitate de material (circa 0,2 – 0,5 g). Acesta se așează

uniform pe tava de aluminiu; se citește masa materialului și se notează cu mi (dacă

este nevoie se poate mărunți materialul cu ajutorul mojarului cu pistil, înainte de

cântărire)

Se setează temperatura de încălzire la 1050C, apoi se alege o viteză de încălzire

constantă de 50C/min.

Se citește masa materialului dupa terminarea programului de încălzire și se notează cu

mf

Se calculează umiditatea materialului, conform ecuației 2.

Page 65: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

65

Se repetă experimentul setând viteza de încălzire la 10°C/min (pornind de la pasul 1 și

cântărind aceeași masă de material ca și la pasul 1)

PRELUCRAREA DATELOR EXPERIMENTALE:

Calculăm umiditatea materialului, conform Ec.2.

Fiecare student va determina umiditatea materialului utilizând două viteze

DIFERITE de încălzire (50C/min și 10°C/min).

Rezultatele obținute se notează în Tabelul 1.

Se compară cele două rezultate obținute

Tabel 1. Determinarea umidității unui material

v1=5 0C/min

U1(%) v2=10

0C/min

U2(%) mi1 mf1 mi2 mf2

Se primesc ca și temă două probleme spre rezolvare

Nota FL2 = 7 p (efectuarea lucrării practice și a calculelor) + 3 p (rezolvarea celor două

probleme primite)

(problema cu complexitate ușoară - 1 punct; problema cu complexitate medie 2 puncte)

Calculele pentru lucrarea practică și rezolvarea celor două probleme se efectuează

pe o foaie separată ce se va preda împreună cu fișa de laborator.

Page 66: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

66

FIȘA DE LABORATOR 2 ( FL2 )

Determinarea umidităţii unui material (termobalanță)

Data :

Nume și prenume student: _______________________________________________

Materialul necunoscut: Cod ____________________________________________

A. Viteza de încălzire: ……... 0C/min; timp min, Temp. de uscare: ……..

0C

B. Viteza de încălzire: ……... 0C/min; timp min, Temp. de uscare: ……..

0C

Umiditatea unui material A B

v1=5 0C/min v2=10

0C/min

1. Masa inițială material (mi) __________________________________________

2. Masa finală material (mf) __________________________________________

3. Umiditatea materialului (%) __________________________________________

CONCLUZII……………………………………………………………………...........…

………………………………………………………………………...........(7 puncte )

Rezolvați cele două probleme primite (3 puncte )

Page 67: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

67

Teme pentru lucrarea 2

1. O bucată de material cântărește 4,126 g. După uscare (timp de o oră la 1050C)

materialul cântărește 3,798 g. Calculați umiditatea materialului și viteza de

încălzire.

2. Un student în timpul determinării umidității unui material notează în caietul de labo-

rator masa inițială a unui material ca fiind 1,2 g, ea fiind de 1,195 g, iar masa finală

ca fiind 1 g, când ea este 1,012 g. Cum va afecta precizia determinării umidității?

Explicați.

3. Care dintre cele două mărimi implicate în calculul umidității unui solid este mai

imprecisă: masa inițiala sau masa finală? Explicați.

4. Un material cântărește 4,928 g. Când materialul este uscat cu o viteză de 50C/min

timp de 30 min. masa finală este 4,843g. Calculați umiditatea materialului. Dacă se

repetă experimentul, dar viteza de încălzire este de 20C/min, timp de 60 min., masa

finală este 4, 815 g. Calculați umiditatea. Explicați.

5. Cum este influențat calculul umidității unui material de către gradul de mărunțire a

materialului?. Explicați.

6. O bucată de material cântărește 2,341 g. Dupa uscare (timp de 30 min. la 1050C)

materialul cântărește 2,194 g. Calculați umiditatea materialului și viteza de

încălzire.

7. Un student în timpul determinării umidității unui material notează în caietul de labo-

rator masa inițială a unui material ca fiind 1,5 g, ea fiind de 1,511 g, iar masa finală

ca fiind 1,3 g, când ea este 1,298 g. Cum va afecta precizia determinării umidității?

Explicați.

Page 68: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

68

8. Care dintre cele două mărimi implicate în calculul umidității unui solid este mai

imprecisă: timpul de uscare sau viteza de încălzire ? Explicați.

9. Un material cântărește 3,637 g. Când materialul este uscat cu o viteză de 100C/min

timp de 15 min., masa finală este 3,263g. Calculați umiditatea materialului. Dacă se

repetă experimentul, dar viteza de încălzire este de 150C/min, timp de 10 min.,

masa finală este 3,528 g. Calculați umiditatea. Explicați.

10. Cum este influențat calculul umidității unui material de către viteza de uscare a

materialului. Explicați.

11. O bucată de material cântărește 5,23 g. După uscare (timp de o oră la 1050C)

materialul cântărește 4,567 g. Calculați umiditatea materialului și viteza de

încălzire.

12. Un student în timpul determinării umidității unui material notează în caietul de

laborator masa inițială a unui material ca fiind 3,5 g, ea fiind de 3,495 g, iar masa

finală ca fiind 3 g, când ea este 3,015 g. Cum va afecta precizia determinării

umidității? Explicați.

13. Un material cântărește 7,856 g. Când materialul este uscat cu o viteză de 50C/min

timp de 30 min., masa finală este 7,142 g. Calculați umiditatea materialului. Daca

se repetă experimentul, dar viteza de încălzire este de 20C/min, timp de 60 min.,

masa finală este 6, 523 g. Calculați umiditatea. Explicați.

14. O bucată de material cântărește 3,448 g. După uscare (timp de 30 min. la 1050C)

materialul cântărește 3,162 g. Calculați umiditatea materialului și viteza de

încălzire.

15. Care dintre cele două mărimi implicate în calculul umidității unui solid este mai

precisă: timpul de uscare sau viteza de încălzire? Explicați.

Page 69: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

69

16. Un student în timpul determinării umidității unui material notează în caietul de

laborator masa inițială a unui material ca fiind 3,5 g, ea fiind de 3,523 g, iar masa

finală ca fiind 3,25 g, când ea este 3,265 g. Cum va afecta precizia determinării

umidității? Explicați.

17. Care dintre cele două mărimi implicate în calculul umidității unui solid este mai

precisă: masa inițială sau masa finală? Explicați.

18. Un material cântărește 9,657 g. Când materialul este uscat cu o viteză de 100C/min

timp de 15 min., masa finală este 9,283g. Calculați umiditatea materialului. Dacă se

repetă experimentul, dar viteza de încălzire este de 150C/min, timp de 10 min.,

masa finală este 9,524 g. Calculați umiditatea. Explicați.

19. Un student în timpul determinării umidității unui material notează în caietul de

laborator masa inițială a unui material ca fiind 5,35 g, ea fiind de 5,3495 g, iar masa

finală ca fiind 5,025 g, când ea este 5,015 g. Cum va afecta precizia determinării

umidității? Explicați.

20. O bucată de material cântărește 3,133 g. După uscare (timp de o oră la 1050C)

materialul cântărește 2,895 g. Calculați umiditatea materialului și viteza de

încălzire.

21. Un student în timpul determinării umidității unui material notează în caietul de

laborator masa inițială a unui material ca fiind 7,896 g, ea fiind de 7,443 g, iar masa

finală ca fiind 7,123 g, când ea este 7,115 g. Cum va afecta precizia determinării

umidității? Explicați.

22. Cum este influențat calculul umidității unui material de către timpul de uscare a

materialului?. Explicați.

23. Un student în timpul determinării umidității unui material notează în caietul de

laborator masa inițială a unui material ca fiind 6,123 g, ea fiind de 6,015 g, iar masa

Page 70: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

70

finală ca fiind 6,023 g, când ea este 6,012 g. Cum va afecta precizia determinării

umidității? Explicați.

24. O bucată de material cântărește 2,013 g. După uscare (timp de 20 min la 1050C)

materialul cântărește 1,753 g. Calculați umiditatea materialului și viteza de

încălzire.

25. Un student în timpul determinării umidității unui material notează în caietul de

laborator masa inițială a unui material ca fiind 1,746 g, ea fiind de 1,495 g, iar masa

finală ca fiind 0,589 g, când ea este 0,615 g. Cum va afecta precizia determinării

umidității? Explicați.

26. O bucată de material cântărește 4,165 g. După uscare (timp de 45 min la 1050C)

materialul cântărește 3,996 g. Calculați umiditatea materialului și viteza de

încălzire.

27. Un student în timpul determinării umidității unui material notează în caietul de

laborator masa inițială a unui material ca fiind 1,852 g, ea fiind de 1,895 g, iar masa

finală ca fiind 1,623 g, când ea este 1,723 g. Cum va afecta precizia determinării

umidității? Explicați.

28. Cum influențează gradul de mărunțire a materialului calculul umidității unui

material?. Explicați.

29. O bucată de material cântărește 7,826 g. După uscare (timp de 15 min la 1050C)

materialul cântărește 7,211 g. Calculați umiditatea materialului și viteza de

încălzire.

30. Un student în timpul determinării umidității unui material notează în caietul de

laborator masa inițială a unui material ca fiind 2,12 g, ea fiind de 2,195 g, iar masa

finală ca fiind 2 g, când ea este 2,011 g. Cum va afecta precizia determinării

umidității? Explicați.

Page 71: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

71

31. Un material cântărește 10,623 g. Când materialul este uscat cu o viteză de 50C/min

timp de 30 min., masa finală este 9,832g. Calculați umiditatea materialului. Dacă se

repetă experimentul, dar viteza de încălzire este de 20C/min, timp de 60 min., masa

finală este 9, 891 g. Calculați umiditatea. Explicați.

32. O bucată de material cântărește 7,351 g. După uscare (timp de 80 min. la 1050C)

materialul cântărește 3,177 g. Calculați umiditatea materialului și viteza de

încălzire.

33. Un student în timpul determinării umidității unui material notează în caietul de

laborator masa inițială a unui material ca fiind 5,5 g, ea fiind de 5,521 g, iar masa

finală ca fiind 4,3 g, când ea este 4,288 g. Cum va afecta precizia determinării

umidității? Explicați.

34. Un material cântărește 2,227 g. Când materialul este uscat cu o viteză de 100C/min

timp de 13 min., masa finală este 2,033g. Calculați umiditatea materialului. Dacă se

repetă experimentul, dar viteza de încălzire este de 150C/min, timp de 8 min., masa

finală este 1,828 g. Calculați umiditatea. Explicați.

35. Un student în timpul determinării umidității unui material notează în caietul de

laborator masa inițială a unui material ca fiind 6,62 g, ea fiind de 6,695 g, iar masa

finală ca fiind 6 g, când ea este 6,021 g. Cum va afecta precizia determinării

umidității? Explicați.

36. Un student în timpul determinării umidității unui material notează în caietul de

laborator masa inițială a unui material ca fiind 7,832 g, ea fiind de 7,735 g, iar masa

finală ca fiind 4,683 g, când ea este 4,771 g. Cum va afecta precizia determinării

umidității? Explicați.

37. Un material cântărește 4,443 g. Când materialul este uscat cu o viteză de 40C/min

timp de 28 min., masa finală este 4,032g. Calculați umiditatea materialului. Dacă se

Page 72: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

72

repetă experimentul, dar viteza de încălzire este de 30C/min, timp de 57 min., masa

finală este 3, 881 g. Calculați umiditatea. Explicați.

38. O bucată de material cântărește 3,371 g. După uscare (timp de 29 min. la 1050C)

materialul cântărește 3,117 g. Calculați umiditatea materialului și viteza de

încălzire.

39. Un student în timpul determinării umidității unui material notează în caietul de

laborator masa inițială a unui material ca fiind 4,1 g, ea fiind de 4,171 g, iar masa

finală ca fiind 4,01 g, când ea este 4,088 g. Cum va afecta precizia determinării

umidității? Explicați.

40. Un material cântărește 11,267 g. Când materialul este uscat cu o viteză de 70C/min

timp de 20 min., masa finală este 10,163g. Calculați umiditatea materialului. Dacă

se repetă experimentul, dar viteza de încălzire este de 160C/min, timp de 12 min.,

masa finală este 9,068 g. Calculați umiditatea. Explicați.

41. Un student în timpul determinării umidității unui material notează în caietul de

laborator masa inițială a unui material ca fiind 7,72 g, ea fiind de 7,285 g, iar masa

finală ca fiind 7,1 g, când ea este 7,01 g. Cum va afecta precizia determinării

umidității? Explicați.

42. Un material cântărește 8,22 g. Când materialul este uscat cu o viteză de 60C/min

timp de 31 min., masa finală este 7,892g. Calculați umiditatea materialului. Dacă se

repetă experimentul, dar viteza de încălzire este de 30C/min, timp de 62 min., masa

finală este 7,501 g. Calculați umiditatea. Explicați.

43. O bucată de material cântărește 5,23 g. După uscare (timp de 28 min. la 1150C)

materialul cântărește 4,965 g. Calculați umiditatea materialului și viteza de

încălzire.

Page 73: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

73

44. Un student în timpul determinării umidității unui material notează în caietul de

laborator masa inițială a unui material ca fiind 8,836 g, ea fiind de 8,831 g, iar masa

finală ca fiind 8,37 g, când ea este 8,288 g. Cum va afecta precizia determinării

umidității? Explicați.

45. Un material cântărește 15,257 g. Când materialul este uscat cu o viteză de 100C/min

timp de 12 min. masa finală este 15,113g. Calculați umiditatea materialului. Dacă

se repetă experimentul, dar viteza de încălzire este de 160C/min, timp de 11 min.,

masa finală este 15,021 g. Calculați umiditatea. Explicați.

46. Un student în timpul determinării umidității unui material notează în caietul de

laborator masa inițială a unui material ca fiind 3,32 g, ea fiind de 3,295 g, iar masa

finală ca fiind 3,1 g, când ea este 3,029 g. Cum va afecta precizia determinării

umidității? Explicați.

47. Un student în timpul determinării umidității unui material notează în caietul de

laborator masa inițială a unui material ca fiind 9,83 g, ea fiind de 9,931 g, iar masa

finală ca fiind 9,68 g, când ea este 9,58 g. Cum va afecta precizia determinării

umidității? Explicați.

48. Un material cântărește 2,243 g. Când materialul este uscat cu o viteză de 60C/min

timp de 30 min., masa finală este 2,232g. Calculați umiditatea materialului. Dacă se

repetă experimentul, dar viteza de încălzire este de 20C/min, timp de 58 min., masa

finală este 2, 181 g. Calculați umiditatea. Explicați.

49. O bucată de material cântărește 1,17 g. După uscare (timp de 28 min. la 1250C)

materialul cântărește 1,117 g. Calculați umiditatea materialului și viteza de

încălzire.

50. Un student în timpul determinării umidității unui material notează în caietul de

laborator masa inițială a unui material ca fiind 6,2 g, ea fiind de 6,131 g, iar masa

Page 74: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

74

finală ca fiind 6,01 g, când ea este 6,08 g. Cum va afecta precizia determinării

umidității? Explicați.

51. Un material cântărește 9,56 g. Când materialul este uscat cu o viteză de 100C/min

timp de 15 min., masa finală este 9,13g. Calculați umiditatea materialului. Dacă se

repetă experimentul, dar viteza de încălzire este de 150C/min, timp de 10 min.,

masa finală este 9,08 g. Calculați umiditatea. Explicați.

52. Un student în timpul determinării umidității unui material notează în caietul de

laborator masa inițială a unui material ca fiind 4,42 g, ea fiind de 4,414 g, iar masa

finală ca fiind 4,12 g, când ea este 4,019 g. Cum va afecta precizia determinării

umidității? Explicați.

53. Un material cântărește 5,62 g. Când materialul este uscat cu o viteză de 50C/min

timp de 29 min., masa finală este 5,23 g. Calculați umiditatea materialului. Dacă se

repetă experimentul, dar viteza de încălzire este de 10C/min, timp de 47 min., masa

finală este 5,11 g. Calculați umiditatea. Explicați.

54. O bucată de material cântărește 6,3 g. După uscare (timp de 31 min. la 1050C)

materialul cântărește 6,179 g. Calculați umiditatea materialului și viteza de

încălzire.

55. Un student în timpul determinării umidității unui material notează în caietul de

laborator masa inițială a unui material ca fiind 2,22 g, ea fiind de 2,21 g, iar masa

finală ca fiind 2,11 g, când ea este 2,001 g. Cum va afecta precizia determinării

umidității? Explicați.

56. Un material cântărește 8,27 g. Când materialul este uscat cu o viteză de 100C/min

timp de 14 min., masa finală este 8,183g. Calculați umiditatea materialului. Dacă se

repetă experimentul, dar viteza de încălzire este de 150C/min, timp de 12 min.,

masa finală este 8,02 g. Calculați umiditatea. Explicați.

Page 75: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

75

57. Un student în timpul determinării umidității unui material notează în caietul de

laborator masa inițială a unui material ca fiind 12,6 g, ea fiind de 12,69 g, iar masa

finală ca fiind 12,002 g, când ea este 12,02 g. Cum va afecta precizia determinării

umidității? Explicați.

58. Un student în timpul determinării umidității unui material notează în caietul de

laborator masa inițială a unui material ca fiind 14,86 g, ea fiind de 14,5 g, iar masa

finală ca fiind 14,683 g, când ea este 14,47 g. Cum va afecta precizia determinării

umidității? Explicați.

59. Un material cântărește 7,4 g. Când materialul este uscat cu o viteză de 50C/min timp

de 30 min. masa finală este 7,22 g. Calculați umiditatea materialului. Dacă se

repetă experimentul, dar viteza de încălzire este de 20C/min, timp de 60 min., masa

finală este 7,181 g. Calculați umiditatea. Explicați.

60. O bucată de material cântărește 10,393 g. După uscare (timp de 25 min. la 1050C)

materialul cântărește 9,885 g. Calculați umiditatea materialului și viteza de

încălzire.

Page 76: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

76

3.3. Comportarea materialelor față de apă

(dulce și salină) (L3)

CONSIDERAȚII TEORETICE

Coroziunea reprezintă totalitatea proceselor chimice şi electrochimice care au ca

rezultat degradarea suprafeţelor metalice.

În natură majoritatea metalelor există sub formă de combinaţii, cel mai des

întâlnite fiind oxizii, acest lucru atestă faptul că starea metalică este foarte instabilă din

punct de vedere termodinamic. În prezenţa agenţilor chimici şi electrochimici metalele

au tendinţa de a se coroda.

Coroziunea este un proces complex fiind determinat de foarte mulţi factori şi se

poate clasifica în coroziune chimică şi electrochimică în funcţie de mecanismul de

producere.

Coroziunea chimică reprezintă atacul asupra metalelor în mediu uscat din partea

unor agenţi chimici cum sunt unele gaze: dioxid de carbon, clor, oxigen, acid clorhidric

etc. Acest tip de coroziune se întâlneşte mai ales în industrie la instalaţii, fiind foarte

favorizat de temperatură. În cursul coroziunii reacţia dintre metal şi mediul înconjurător

nu are loc cu transport de sarcini electrice.

Dacă la suprafaţa de acţiune a agenţilor chimici mai apare şi umezeală care joacă

rolul de electrolit (practic toate acestea conduc la apariţia unor pile electrochimice la

suprafaţă) atunci coroziunea chimică se transformă în coroziune electrochimică.

În cursul coroziunii electrochimice în timpul reacţiei metalului cu mediul

înconjurător apare şi un transport de sarcini electrice. Dacă unul din elementele unei pile

electrochimice lipseşte atunci procesul de coroziune nu are loc.

Page 77: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

77

Reacţia chimică (coroziunea chimică) este posibilă la toate materiile

prime/materialele folosite în industrie, în timp ce coroziunea electrochimică nu apare

decât la metale, deoarece numai ele posedă electroni liberi. Materialele sintetice nu

posedă această structură, ele fiind degradate de obicei numai chimic.

Prin introducerea metalului în apă sau în mediul cu proprietăţi electrolitice, pe

suprafaţa metalului apar elemente galvanice, în care impurităţile din metal funcţionează

ca microcatozi cu descărcare de hidrogen pe suprafaţa lor, în timp ce metalul

funcţionează ca anod și se dizolvă.

În practică, este importantă cunoaşterea vitezelor reale cu care se desfăşoară

procesul de coroziune. Dacă procesul de coroziune are o viteză de desfăşurare foarte

mică se poate considera că materialul este rezistent la coroziune. Coroziunea se poate

aprecia cantitativ prin calcularea vitezei de coroziune.

Viteza de coroziune (vcor) reprezintă variaţia masei probei (Δm), ca rezultat al

coroziunii, pe unitatea de suprafaţă (S) în unitatea de timp (t):

vcor = Δm/(S·t) (1)

Δm=|mf−mi| (2)

și care se exprimă de regulă în g/m2·h.

Este cel mai utilizat mod de exprimare al coroziunii, putând reprezenta creşterea

în greutate a probei, prin formarea de produşi de coroziune (oxidarea metalelor) care

rămân aderenţi la metal sau poate simboliza scăderea în greutate, atunci când produşii de

coroziune pot fi îndepărtaţi de pe suprafaţă.

Rezistenţa la coroziune se exprimă prin scări convenţionale conform tabelului 1.

Page 78: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

78

Tabelul 1 Scara convenţională a rezistenţei la coroziune a materialelor

Grupa de rezistență Pierderi de

masă (g/m2h)

Coeficientul

de

stabilitate

I. Perfect stabile 0.007 1

II. Foarte stabile 0.007-0.035 2

0.035-0.07 3

III. Stabile, bine utilizabile 0.07-0.35 4

0.35-0.7 5

IV. Oarecum rezistente 0.7-3.5 6

3.5-7.0 7

V. Foarte puțin rezistente 7.0-35 8

35-70 9

I. Nerezistente Peste 70 10

TDS (substanțele total dizolvate) este o măsură a activității ionice a unei soluții și

reprezintă gradul de mineralizare a unei ape sau a unei soluții. TDS crește atunci când

concentrația de substanțe dizolvate crește.

În laborator, fiecare student din echipa de lucru va determina individual

pierderile/depunerile de masă (coroziune chimică și electrochimică) a materialelor

imersate un timp îndelungat (timp de o săptămână) în probe de ape dulci sau sărate

(saline).

OBIECTIVELE LUCRĂRII PRACTICE:

1 Determinarea pierderilor de masă (coroziune chimică și electrochimică) a

materialelor metalice imersate un timp de 7 zile în probe de ape dulci sau sărate

(saline)

2. Precizie și acuratețe calculul erorilor

3. Completarea Fișei de laborator (FL3 )

4. Rezolvarea a două probleme primite ca și temă.

Page 79: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

79

Materiale și aparate:

Balanța tehnică de precizie (două zecimale) model ……………................

Material necunoscut (cod laborator …………....................)

Cilindru gradat de 100 cm3

Pahare Berzelius de 150 - 200 cm3 sau pahare de unică folosință :

A) proba de apă dulce și B) proba de apă salină

Etichete autocolante

pH – metru, TDS – metru și șubler digital

Mod de lucru:

1. Se măsoară 75 cm3 probă de apă dulce cu următoarele caracteristici fizico-chimice

INIȚIALE: pHi = …………,

TDSi = …………. mg/L ( substante total dizolvate )

2. Se transvazează proba total în paharul notat cu A;

3. Se deschide balanța tehnică;

4. Se așează pe talerul balanței materialul primit; se cântărește și se notează masa lui

cu mi = ……g

5. Se așează materialul în paharul A, astfel încât un capăt este prins de marginea

paharului cu un cârlig (agrafa de birou);

6. Se lasă timp de o săptămână pe etajeră / dulapul din laborator;

7. După o săptămână, materialul se extrage din paharul A, se lasă 10 min. la uscat pe

hârtie de filtru, apoi se cântărește, notându-se masa finală cu mf = ………g

8. Se calculează masa de material pierdut / depus cu formula :

mmaterial pierdut = | mf – mi | în grame;

Page 80: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

80

9. Se repetă procedura de lucru pentru situația în care se utilizează proba de apă

salină, pornind de la pasul 1.

10. Se măsoară caracteristicile fizico-chimice FINALE ale apei,

pHf = ………….,

TDSf = …………. mg/L ( substanţe total dizolvate )

11. Se calculează / estimează suprafața materialului primit (în m2) cu ajutorul

șublerului digital

12. Se calculează / estimează timpul experimentului (în h)

Rezultatele obținute se notează în Tabelul 2.

Tabel 2. Comportarea materialelor față de apă (dulce și salină)

Proba de

apă

Caracteristici

fizico-chimice

INIȚIALE m i (g)

m f (g)

m material pierdut=

|mf – mi| (g)

Caracteristici

fizico-chimice

FINALE

Viteza de

coroziune

pH i TDS i

(mg/L) pH f

TDS f

(mg/L)

vcor

(g/m2h)

Dulce

...............

Salină

...............

Nota FL3 = 7 p (efectuarea lucrării practice și a calculelor) + 3 p (rezolvarea celor două

probleme primite)

(problema cu complexitate ușoară - 1 punct; problema cu complexitate medie - 2 puncte)

Calculele pentru lucrarea practică și rezolvarea celor două probleme se efectuează

pe o foaie separată ce se va preda împreună cu fișa de laborator.

Page 81: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

81

FIȘA DE LABORATOR 3 ( FL3 )

Comportarea materialelor față de apă (dulce și salină)

Data: ...............................................................

Nume si prenume student: _____________________________________________

Comportarea materialului față de probe de ape dulci și saline....................................

Cod material......................................................................................................................

Apă dulce

.....................

Apă salină

......................

1. 1. Caracteristicile fizico-chimice ape INIȚIALE

pHi

substante total dizolvate - TDSi (mg/L)

2. 2. Caracteristicile fizico-chimice ape FINALE

pH f substante total dizolvate – TDSf (mg/L)

3. Masa initială material (mi) g

4. Masa finală material (mf ) g

5. Masa material pierdută/depusă (m pierdută/depusă) g

6. Viteza de coroziune vcoroziune (g/m2h)

CONCLUZII: ……………………………………………………………………….....

……………………………………………………………………............. ( 7 puncte )

Rezolvați cele două probleme primite ( 3 puncte )

Page 82: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

82

Teme pentru lucrarea 3

1. O bucată de material metalic este imersat timp de 7 zile într-o soluție de apă

industrială salină, care are salinitatea inițială de 5‰ și care ajunge la 1‰. Explicați

de ce scade salinitatea apei.

2. Un student în timpul determinării comportării unui material față de apă umple cilin-

drul gradat cu 49,7 mL de apă industrială, dar notează în caietul de laborator 50

mL. Cum va afecta precizia determinării ? Explicați.

3. O bucată de sârmă de alamă este imersată timp de 5 zile într-o soluție de apă

industrială dulce de conductivitate ionică electrică inițială de 120 μS/cm și care

ajunge la 200 μS/cm. Explicați de ce crește conductivitatea ionică electrică.

4. Un student în timpul determinării comportării unui material umple cilindrul gradat cu

75,4 mL de apă salină, dar notează în caietul de laborator 75 mL. Cum va afecta

precizia determinării ? Explicați.

5. Un student în timpul determinării comportării unui material utilizează două eşantioane

de mase diferite: mi1 = 1,67 g si mi2 = 1,86 g. După 5 zile cele două eşantioane se

cântaresc și se obține: mf1 = 1,23 g și mf2 = 1,41 g. Care este masa de material

pierdută și care este precizia determinării?

6. O bucată de material este imersat timp de 3 zile într-o soluție de apă industrială uzată

salină cu pH inițial de 7,8 și care ajunge la 6,3. Explicați de ce scade pH-ul.

7. Un student în timpul determinării comportării unui material față de apă umple

cilindrul gradat cu 100 mL de apă industrială dulce, dar notează în caietul de

laborator 97,8 mL. Cum va afecta precizia determinării ? Explicați.

8. Un student în timpul determinării comportării unui material utilizează două eșantioane

de mase diferite: mi1 = 1,81 g și mi2 = 1,56 g. După 5 zile de electroliză internă pe

Page 83: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

83

cei doi electrozi se depune metalul nobil, iar prin cântărire se obține: mf1 = 1,56 g şi

mf2 = 1,31 g. Care este masa de material pierdută și care este precizia determinării?

9. O bucată de material ceramic este imersată timp de 7 zile într-o soluție de apă

industrială uzată salină de salinitate inițială de 10‰, care ajunge la 2‰. Explicați

de ce scade salinitatea apei.

10. Un student în timpul determinării comportării unui material faţă de apă utilizează

două eșantioane de mase diferite: mi1 = 2,67 g și mi2 = 2,96 g. După 6 zile cele

două eșantioane au masa: mf1 = 2,25 g și mf2 = 2,55 g. Care este masa de material

pierdută și care este precizia determinării?

11. O bucată de material metalic este imersat timp de 7 zile într-o soluție de apă

industrială salină, care are salinitatea inițială de 5,3‰ și care ajunge la 2‰.

Explicați de ce scade salinitatea apei.

12. Un student în timpul determinării comportării unui material față de apă umple cilin-

drul gradat cu 33,1 mL de apă industrială, dar notează în caietul de laborator 33

mL. Cum va afecta precizia determinării ? Explicați.

13. O bucată de sârmă de alamă este imersată timp de 5 zile într-o soluție de apă

industrială dulce de conductivitate ionică electrică inițială de 510 μS/cm și care

ajunge la 700 μS/cm. Explicați de ce crește conductivitatea ionică electrică.

14. Un student în timpul determinării comportării unui material umple cilindrul gradat

cu 55,2 mL de apă salină, dar notează în caietul de laborator 55 mL. Cum va afecta

precizia determinării ? Explicați.

15. Un student în timpul determinării comportării unui material utilizează două

eşantioane de mase diferite: mi1 = 2,35 g si mi2 = 2,66 g. După 5 zile cele două

eşantioane se cântăresc și se obține: mf1 = 2,21 g și mf2 = 2,32 g. Care este masa de

material pierdută și care este precizia determinării?

Page 84: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

84

16. O bucată de material este imersat timp de 3 zile îintr-o soluție de apă industrială

uzată salină cu pH inițial de 6,9 și care ajunge la 6,1. Explicați de ce scade pH-ul.

17. Un student în timpul determinării comportării unui material față de apă umple

cilindrul gradat cu 83,7 mL de apă industrială dulce, dar notează în caietul de

laborator 85 mL. Cum va afecta precizia determinării ? Explicați.

18. Un student în timpul determinării comportării unui material utilizează două

eșantioane de mase diferite: mi1 = 6,11 g și mi2 = 6,52 g. După 5 zile de electroliză

internă pe cei doi electrozi se depune metalul nobil, iar prin cântărire se obține: mf1

= 6,06 g si mf2 = 6,33 g. Care este masa de material pierdută și care este precizia

determinării ?

19. O bucată de material ceramic este imersată timp de 7 zile într-o soluție de apă

industrială uzată salină de salinitate inițială de 6‰, care ajunge la 1‰. Explicați de

ce scade salinitatea apei.

20. Un student în timpul determinării comportării unui material faţă de apă utilizează

două eșantioane de mase diferite: mi1 = 5,27 g și mi2 = 5,48 g. După 6 zile cele

două eșantioane au masa: mf1 = 5,02 g și mf2 = 5,15 g. Care este masa de material

pierdută și care este precizia determinării ?

21. O bucată de material metalic este imersat timp de 7 zile într-o soluție de apă

industrială salină, care are salinitatea inițială de 11‰ și care ajunge la 5‰.

Explicați de ce scade salinitatea apei.

22. Un student în timpul determinării comportării unui material față de apă umple cilin-

drul gradat cu 29,5 mL de apă industrială, dar notează în caietul de laborator 30

mL. Cum va afecta precizia determinării ? Explicați.

Page 85: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

85

23. O bucata de sârmă de alamă este imersată timp de 5 zile într-o soluție de apă

industrială dulce de conductivitate ionică electrică inițială de 1120 μS/cm și care

ajunge la 860 μS/cm. Explicați de ce crește conductivitatea ionică electrică.

24. Un student în timpul determinării comportării unui material umple cilindrul gradat

cu 63,5 mL de apă salină, dar notează în caietul de laborator 61 mL. Cum va afecta

precizia determinării? Explicați.

25. Un student în timpul determinării comportării unui material utilizează două

eşantioane de mase diferite: mi1 = 5,55 g si mi2 = 5,66 g. După 5 zile cele două

esantioane se cântăresc și se obține: mf1 = 5,03 g și mf2 = 5,43 g. Care este masa de

material pierdută și care este precizia determinării?

26. O bucată de material este imersat timp de 3 zile într-o soluție de apă industrială uzată

salină cu pH inițial de 8,8 și care ajunge la 7,3. Explicați de ce scade pH-ul.

27. Un student în timpul determinării comportării unui material față de apă umple

cilindrul gradat cu 98,7 mL de apă industrială dulce, dar notează în caietul de

laborator 100 mL. Cum va afecta precizia determinării ? Explicați.

28. Un student în timpul determinării comportării unui material utilizează două

eșantioane de mase diferite: mi1 = 7,71 g și mi2 = 7,57 g. După 5 zile de electroliză

internă pe cei doi electrozi se depune metalul nobil, iar prin cântărire se obține: mf1

= 7,57 g si mf2 = 7,34 g. Care este masa de material pierdută și care este precizia

determinării ?

29. O bucată de material ceramic este imersată timp de 7 zile într-o soluție de apă

industrială uzată salină de salinitate inițială de 6‰, care ajunge la 2‰. Explicați de

ce scade salinitatea apei.

30. Un student în timpul determinării comportării unui material fata de apă utilizează

două eșantioane de mase diferite: mi1 = 3,33 g și mi2 = 3,86 g. După 6 zile cele

Page 86: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

86

două eșantioane au masa: mf1 = 3,15 g și mf2 = 3,56 g. Care este masa de material

pierdută și care este precizia determinării ?

31. O bucată de material metalic este imersat timp de 7 zile într-o soluție de apă

industrială salină, care are salinitatea inițială de 6‰ și care ajunge la 3,5‰.

Explicați de ce scade salinitatea apei.

32. Un student în timpul determinării comportării unui material față de apă umple cilin-

drul gradat cu 99,7 mL de apă industrială, dar notează în caietul de laborator 100

mL. Cum va afecta precizia determinării ? Explicați.

33. O bucată de sârmă de alamă este imersată timp de 5 zile într-o soluție de apă

industrială dulce de conductivitate ionică electrică inițială de 1150 μS/cm și care

ajunge la 799 μS/cm. Explicați de ce crește conductivitatea ionică electrică.

34. Un student în timpul determinării comportării unui material umple cilindrul gradat

cu 65,4 mL de apă salină, dar notează în caietul de laborator 65 mL. Cum va afecta

precizia determinării ? Explicați.

35. Un student în timpul determinării comportării unui material utilizează două

eşantioane de mase diferite: mi1 = 1,17 g si mi2 = 1,56 g. După 5 zile cele două

eşantioane se cântăresc și se obține: mf1 = 1,03 g și mf2 = 1,22 g. Care este masa de

material pierdută și care este precizia determinării ?

36. O bucată de material este imersat timp de 3 zile într-o soluție de apă industrială uzată

salină cu pH inițial de 8,2 și care ajunge la 7,1. Explicați de ce scade pH-ul.

37. Un student în timpul determinării comportării unui material față de apă umple

cilindrul gradat cu 99,5 mL de apă industrială dulce, dar notează în caietul de

laborator 100 mL. Cum va afecta precizia determinării ? Explicați.

38. Un student în timpul determinării comportării unui material utilizează două

eșantioane de mase diferite: mi1 = 3,83 g și mi2 = 3,53 g. După 5 zile de electroliză

Page 87: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

87

internă pe cei doi electrozi se depune metalul nobil, iar prin cântărire se obține: mf1

= 3,36 g si mf2 = 3,22 g. Care este masa de material pierdută și care este precizia

determinării ?

39. O bucată de material ceramic este imersată timp de 7 zile într-o soluție de apă

industrială uzată salină de salinitate inițială de 11‰, care ajunge la 5‰. Explicați

de ce scade salinitatea apei.

40. Un student în timpul determinării comportării unui material fata de apă utilizează

două eșantioane de mase diferite: mi1 = 9,69 g și mi2 = 9,55 g. După 6 zile cele

două eșantioane au masa: mf1 = 9,29 g și mf2 = 9,11 g. Care este masa de material

pierdută și care este precizia determinării ?

41. O bucată de material metalic este imersat timp de 7 zile într-o soluție de apă

industrială salină, care are salinitatea inițială de 3‰ și care ajunge la 0,2‰.

Explicați de ce scade salinitatea apei.

42. Un student în timpul determinării comportării unui material față de apă umple cilin-

drul gradat cu 48,2 mL de apă industrială, dar notează în caietul de laborator 48

mL. Cum va afecta precizia determinării ? Explicați.

43. O bucata de sârmă de alamă este imersată timp de 5 zile într-o soluție de apă

industrială dulce de conductivitate ionică electrică inițială de 110 μS/cm și care

ajunge la 250 μS/cm. Explicați de ce crește conductivitatea ionică electrică.

44. Un student în timpul determinării comportării unui material umple cilindrul gradat

cu 77,7 mL de apă salină, dar notează în caietul de laborator 77 mL. Cum va afecta

precizia determinării ? Explicați.

45. Un student în timpul determinării comportării unui material utilizează două

eșantioane de mase diferite: mi1 = 2,67 g si mi2 = 2,86 g. După 5 zile cele două

Page 88: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

88

eşantioane se cântaresc și se obține: mf1 = 2,23 g și mf2 = 2,41 g. Care este masa de

material pierdută și care este precizia determinării ?

46. O bucată de material este imersat timp de 3 zile într-o soluție de apă industrială uzată

salină cu pH inițial de 6,8 și care ajunge la 5,1. Explicați de ce scade pH-ul.

47. Un student în timpul determinării comportării unui material față de apă umple

cilindrul gradat cu 99,9 mL de apă industrială dulce, dar notează în caietul de

laborator 100 mL. Cum va afecta precizia determinării ? Explicați.

48. Un student în timpul determinării comportării unui material utilizează două

eșantioane de mase diferite: mi1 = 8,81 g și mi2 = 8,59 g. După 5 zile de electroliză

internă pe cei doi electrozi se depune metalul nobil, iar prin cântărire se obține: mf1

= 8,56 g si mf2 = 8,32 g. Care este masa de material pierdută și care este precizia

determinării ?

49. O bucată de material ceramic este imersată timp de 7 zile într-o soluție de apă

industrială uzată salină de salinitate inițială de 9‰, care ajunge la 1,2‰. Explicați

de ce scade salinitatea apei.

50. Un student în timpul determinării comportării unui material faţă de apă utilizează

două eșantioane de mase diferite: mi1 = 8,66 g și mi2 = 8,93 g. După 6 zile cele

două eșantioane au masa: mf1 = 8,45 g și mf2 = 8,44 g. Care este masa de material

pierdută și care este precizia determinării ?

51. O bucată de material metalic este imersat timp de 7 zile într-o soluție de apă

industrială salină, care are salinitatea inițială de 3‰ și care ajunge la 0,25‰.

Explicați de ce scade salinitatea apei.

52. Un student în timpul determinării comportării unui material față de apă umple cilin-

drul gradat cu 89,8 mL de apă industrială, dar notează în caietul de laborator 90

mL. Cum va afecta precizia determinării ? Explicați.

Page 89: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

89

53. O bucata de sârmă de alamă este imersată timp de 5 zile într-o soluție de apă

industrială dulce de conductivitate ionică electrică inițială de 720 μS/cm și care

ajunge la 800 μS/cm. Explicați de ce crește conductivitatea ionică electrică.

54. Un student în timpul determinării comportării unui material umple cilindrul gradat

cu 35,3 mL de apă salină, dar notează în caietul de laborator 35 mL. Cum va afecta

precizia determinării ? Explicați.

55. Un student în timpul determinării comportării unui material utilizează două

eşantioane de mase diferite: mi1 = 6,63 g si mi2 = 6,36 g. După 5 zile cele două

eşantioane se cântaresc și se obține: mf1 = 6,29 g și mf2 = 6,16 g. Care este masa de

material pierdută și care este precizia determinării ?

56. O bucată de material este imersat timp de 3 zile într-o soluție de apă industrială uzată

salină cu pH inițial de 8,8 și care ajunge la 7,6. Explicați de ce scade pH-ul.

57. Un student în timpul determinării comportării unui material față de apă umple

cilindrul gradat cu 88,98 mL de apă industrială dulce, dar notează în caietul de

laborator 90 mL. Cum va afecta precizia determinării ? Explicați.

58. Un student în timpul determinării comportării unui material utilizează două

eșantioane de mase diferite: mi1 = 2,21 g și mi2 = 2,52 g. După 5 zile de electroliză

internă pe cei doi electrozi se depune metalul nobil, iar prin cântărire se obține: mf1

= 2,19 g si mf2 = 2,45 g. Care este masa de material pierdută și care este precizia

determinării ?

59. O bucată de material ceramic este imersată timp de 7 zile într-o soluție de apă

industrială uzată salină de salinitate inițială de 13‰, care ajunge la 7,3‰. Explicați

de ce scade salinitatea apei.

60. Un student în timpul determinării comportării unui material fata de apă utilizează

două eșantioane de mase diferite: mi1 = 4,64 g și mi2 = 4,96 g. După 6 zile cele

Page 90: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

90

două eșantioane au masa: mf1 = 4,24 g și mf2 = 4,45 g. Care este masa de material

pierdută și care este precizia determinării ?

61. O bucată de material este imersat timp de 4 zile într-o soluție de apă industrială uzată

salină cu pH inițial de 9,4 și care va ajunge la 8,6. Explicați de ce scade pH-ul.

62. Un student în timpul determinării comportării unui material față de apă umple

cilindrul gradat cu 79,5 mL de apă industrială dulce, dar notează în caietul de

laborator 80 mL. Cum va afecta precizia determinării ? Explicați.

63. Un student în timpul determinării comportării unui material utilizează două

eșantioane de mase diferite: mi1 = 3,11 g și mi2 = 2,62 g. După 7 zile de electroliză

internă pe cei doi electrozi se depune metalul nobil, iar prin cântărire se obține: mf1

= 3,09 g si mf2 = 2,60 g. Care este masa de material pierdută și care este precizia

determinării ?

64. O bucată de material este imersat timp de 3 zile într-o soluție de apă industrială

uzată dulce cu pH inițial de 8,9 și care ajunge la 7,7. Explicați de ce scade pH-ul.

65. Un student în timpul determinării comportării unui material față de apă umple

cilindrul gradat cu 60,7 mL de apă industrială salină, dar notează în caietul de

laborator 61 mL. Cum va afecta precizia determinării ? Explicați.

Page 91: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

91

3.4. Comportarea materialelor față de acizi

(anorganici și organici) ( FL4 )

CONSIDERAȚII TEORETICE

Coroziunea reprezintă totalitatea proceselor chimice şi electrochimice care au ca

rezultat degradarea suprafeţelor metalice.

În natură majoritatea metalelor există sub formă de combinaţii, cel mai des

întâlnite fiind oxizii, acest lucru atestă faptul că starea metalică este foarte instabilă din

punct de vedere termodinamic. În prezenţa agenţilor chimici şi electrochimici metalele

au tendinţa de a se coroda.

Coroziunea este un proces complex fiind determinat de foarte mulţi factori şi se

poate clasifica în coroziune chimică şi electrochimică în funcţie de mecanismul de

producere.

Coroziunea chimică reprezintă atacul asupra metalelor în mediu uscat din partea

unor agenţi chimici cum sunt unele gaze: dioxid de carbon, clor, oxigen, acid clorhidric

etc. Acest tip de coroziune se întâlneşte mai ales în industrie la instalaţii, fiind foarte

favorizat de temperatură. În cursul coroziunii reacţia dintre metal şi mediul înconjurător

nu are loc cu transport de sarcini electrice.

Dacă la suprafaţa de acţiune a agenţilor chimici mai apare şi umezeală care joacă

rolul de electrolit (practic toate acestea conduc la apariţia unor pile electrochimice la

suprafaţă) atunci coroziunea chimică se transformă în coroziune electrochimică.

În cursul coroziunii electrochimice în timpul reacţiei metalului cu mediul

înconjurător apare şi un transport de sarcini electrice. Dacă unul din elementele unei pile

electrochimice lipseşte atunci procesul de coroziune nu are loc.

Page 92: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

92

Reacţia chimică (coroziunea chimică) este posibilă la toate materiile

prime/materialele folosite în industrie, în timp ce coroziunea electrochimică nu apare

decât la metale, deoarece numai ele posedă electroni liberi. Materialele sintetice nu

posedă această structură, ele fiind degradate de obicei numai chimic.

Prin introducerea metalului în apă sau în mediul cu proprietăţi electrolitice, pe

suprafaţa metalului apar elemente galvanice, în care impurităţile din metal funcţionează

ca microcatozi cu descărcare de hidrogen pe suprafaţa lor, în timp ce metalul

funcţionează ca anod și se dizolvă.

În practică, este importantă cunoaşterea vitezelor reale cu care se desfăşoară

procesul de coroziune. Dacă procesul de coroziune are o viteză de desfăşurare foarte

mică se poate considera că materialul este rezistent la coroziune. Coroziunea se poate

aprecia cantitativ prin calcularea vitezei de coroziune.

Viteza de coroziune (vcor) reprezintă variaţia masei probei (Δm), ca rezultat al

coroziunii, pe unitatea de suprafaţă (S) în unitatea de timp (t):

vcor = Δm/(S·t) (1)

Δm=|mf−mi| (2)

și care se exprimă de regulă în g/m2h.

Este cel mai utilizat mod de exprimare al coroziunii, putând reprezenta creşterea

în greutate a probei, prin formarea de produşi de coroziune (oxidarea metalelor) care

rămân aderenţi la metal sau poate simboliza scăderea în greutate, atunci când produşii de

coroziune pot fi îndepărtaţi de pe suprafaţă.

Rezistenţa la coroziune se exprimă prin scări convenţionale conform tabelului 1

Page 93: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

93

Tabelul 1 Scara convenţională a rezistenţei la coroziune a materialelor

Grupa de rezistență Pierderi de

masă (g/m2h)

Coeficientul

de

stabilitate

I. Perfect stabile 0.007 1

II. Foarte stabile 0.007-0.035 2

0.035-0.07 3

III. Stabile, bine utilizabile 0.07-0.35 4

0.35-0.7 5

IV. Oarecum rezistente 0.7-3.5 6

3.5-7.0 7

V. Foarte puțin rezistente 7.0-35 8

35-70 9

II. Nerezistente Peste 70 10

TDS (substanțele total dizolvate) este o măsură a activității ionice a unei soluții și

reprezintă gradul de mineralizare a unei ape sau a unei soluții. TDS crește atunci când

concentrația de substanțe dizolvate crește.

In laborator, fiecare student din echipa de lucru va determina individual

pierderile/depunerile de masă (coroziune chimică și electrochimică) a materialelor

imersate un timp îndelungat (timp de o săptămână) în probe de solutii apoase de acizi

anorganici sau organici.

Obiective:

1. Determinarea pierderilor/depunerilor de masă (coroziune chimică și electro-

chimică) a materialelor metalice imersate un timp de 7 zile în probe de ape

acide (anorganice sau organice).

2. Precizie și acuratețe calculul erorilor

Page 94: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

94

3. Completarea unei Fișe de laborator ( FL4 )

4. Rezolvarea a două probleme primite ca și temă.

Materiale si aparate:

Balanța tehnică de precizie (două zecimale) model …………………

Material necunoscut (cod material ……………………..)

Cilindru gradat de 100 cm3

Pahare Berzelius de 150-200 cm3 sau pahare de unică folosință

Soluții apoase de acizi: soluție acid anorganic și soluție acid organic.

Etichete autocolante

pH-metru, TDS-metru și șubler digital

Mod de lucru :

1. Se măsoară 50 cm3 soluție de apoasă de acid anorganic .................... cu următoarele

caracteristici inițiale fizico-chimice inițiale:

pH i = ……..,

TDSi = ………. mg/L, substanțe total dizolvate

2. Se transvazează soluția apoasă de acid anorganic .............. în paharul notat cu A;

3. Se deschide balanța tehnică;

4. Se așează pe talerul balanței materialul primit; se cântărește și se notează masa lui

cu m i = ……g

5. Se așează materialul în paharul A, astfel încât un capăt este prins de marginea

paharului cu un cârlig (sau agrafă de birou);

6. Se lasă timp de o săptămână (7 zile) pe etajera / dulapul din laborator;

7. După o săptămână, materialul se extrage din paharul A, se lasă 10 min. la uscat pe

hârtie de filtru, apoi se cântărește, notându-se masa finală m f = ………g

Page 95: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

95

8. Se calculează masa de material pierdut/depus cu formula:

m pierdut/depus = | mi – mf | (g)

9. Se repetă procedura de lucru pentru situația în care se utilizează o soluție apoasă de

acid organic .................... – paharul notat cu B, pornind de la pasul 1.

10. Se măsoară caracteristicile fizico-chimice finale ale soluției acide: pHf și TDSf.

11. Se calculează / estimează suprafața materialului primit (în m2) cu ajutorul

șublerului digital.

12. Se calculează / estimează timpul experimentului (în h)

Rezultatele obținute se notează în Tabelul 2.

Tabel 2. Comportarea materialelor față de acizi (organici și anorganici)

Soluție apoasă

de acid

Caracterictici

fizico-chimice

INIȚIALE m i (g)

m f (g)

mmaterial pierdut

=

|mf – mi| (g)

Caracterictici

fizico-chimice

FINALE

Viteza de

coroziune

pH i TDS i

(mg/L) pH f

TDS f

(mg/L)

vcoroziune

(g/m2h)

A (anorganic)

...................

B (organic)

......................

Nota FL4 = 7 p (efectuarea lucrării practice și a calculelor) + 3 p (rezolvarea celor două

probleme primite)

(problema cu complexitate ușoară - 1 punct; problema cu complexitate medie - 2 puncte)

Calculele pentru lucrarea practică și rezolvarea celor două probleme se efectuează

pe o foaie separată ce se va preda împreună cu fișa de laborator.

Page 96: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

96

FIȘA DE LABORATOR 4 ( FL4 )

Comportarea materialelor față de acizii anorganici și organici

Data:

Nume și prenume student: _________________________________________

Comportarea materialului față de soluții apoase de acizi anorganici / organici

Cod material.......................................................................................................

Acid anorganic

.........................

Acid organic

.......................

5. 1. Caracteristicile fizico-chimice INIȚIALE

pHi

substanțe total dizolvate TDSi (mg/L)

6. 2. Caracteristicile fizico-chimice FINALE

pHf

substanțe total dizolvate TDSf (mg/L)

3. Masa initială material (mi) g

4. Masa finală material (mf ) g

5. Masa material pierdută/depusă (m pierdută/depusă) g

6. Viteza de coroziune vcoroziune (g/m2h)

CONCLUZII: ……………………………………………………………………………

…………………………………………………………………….................(7 puncte )

Rezolvați două probleme primite ca și temă ( 3 puncte )

Page 97: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

97

Teme pentru lucrarea 4

1. O bucată de aluminiu 98% este imersată timp de 7 zile într-o soluție apoasă 5% HNO3

și care ajunge la 1% HNO3. Explicați de ce scade concentrația de HNO3.

2. Un student în timpul determinării comportării unui material față de acizi umple cilin-

drul gradat cu 49,6 mL de acid oxalic soluție 8%, dar notează în caietul de laborator

50 mL. Cum va afecta precizia determinării ? Explicați.

3. O bucată de sârmă de cupru este imersată timp de 5 zile într-o soluție de 2% H2SO4 și

care ajunge la 1%. Explicați de ce scade concentrația de H2SO4.

4. Un student în timpul determinării comportării unui material față de acizi umple

cilindrul gradat cu 79,4 mL de HCl sol. 3%, dar notează în caietul de laborator 80

mL. Cum va afecta precizia determinării ? Explicați.

5. Un student în timpul determinării comportării unui material față de acizi utilizează

două eșantioane de mase diferite: mi1 = 1,72 g și mi2 = 1,86 g. După 5 zile cele

două eșantioane cântăresc: mf1 = 1,34 g și mf2 = 1,47 g. Care este masa de material

pierdută și care este precizia determinării ?

6. O bucată de material este imersată timp de 3 zile într-o soluție apoasă de acid

clorhidric cu pH inițial de 3,7 și care ajunge după cele 3 zile la un pH de 6,3.

Explicați de ce crește pH-ul.

7. Un student în timpul determinării comportării unui material față de acizi umple

cilindrul gradat cu 50,7 mL de acid fosforic, dar notează în caietul de laborator 50

mL. Cum va afecta precizia determinării ? Explicați.

8. Un student în timpul determinării comportării unui material față de acizi utilizează

două eșantioane de mase diferite: mi1 = 1,63 g și mi2 = 1,51 g. După 5 zile de

Page 98: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

98

electroliză internă cele două eșantioane se cântăresc și se obține: mf1 = 1,61 g și mf2

= 1,49 g. Care este masa de material pierdută și care este precizia determinării

9. O bucată de material este imersată timp de 7 zile într-o soluție de HNO3 uzată de

concentrație inițială de 10 % și care ajunge în final la 6%. Explicați de ce scade

concentrația acidului.

10. Un student în timpul determinării comportării unui material față de acizi utilizează

două eșantioane de mase diferite: mi1 = 3,47 g și mi2 = 3,76 g. După 6 zile cele două

eșantioane au masa: mf1 = 3,25 g și mf2 = 3,55 g. Care este masa de material

pierdută și care este precizia determinării ?

11. O bucată de aluminiu 98% este imersată timp de 7 zile într-o soluție apoasă 3%

HNO3 și care ajunge la 1% HNO3. Explicați de ce scade concentrația de HNO3.

12. Un student în timpul determinării comportării unui material față de acizi umple

cilindrul gradat cu 59,6 mL de acid azotic soluție 6%, dar notează în caietul de

laborator 60 mL. Cum va afecta precizia determinării ? Explicați.

13. O bucată de sârmă de cupru este imersată timp de 5 zile într-o soluție de 1% H2SO4

și care ajunge la 0,5%. Explicați de ce scade concentrația de H2SO4.

14. Un student în timpul determinării comportării unui material față de acizi umple

cilindrul gradat cu 54,4 mL de HCl sol. 1%, dar notează în caietul de laborator 55

mL. Cum va afecta precizia determinării ? Explicați.

15. Un student în timpul determinării comportării unui material față de acizi utilizează

două eșantioane de mase diferite: mi1 = 2,73 g și mi2 = 2,88 g. După 5 zile cele

două eșantioane cântăresc: mf1 = 2,32 g și mf2 = 2,49 g. Care este masa de material

pierdută și care este precizia determinării ?

Page 99: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

99

16. O bucată de material este imersată timp de 3 zile într-o soluție apoasă de acid

clorhidric cu pH inițial de 2,6 și care ajunge după cele 3 zile la un pH de 5,1.

Explicați de ce crește pH-ul.

17. Un student în timpul determinării comportării unui material față de acizi umple

cilindrul gradat cu 51,9 mL de acid, dar notează în caietul de laborator 52 mL. Cum

va afecta precizia determinării ? Explicați.

18. Un student în timpul determinării comportării unui material față de acizi utilizează

două eșantioane de mase diferite: mi1 = 4,64 g și mi2 = 4,58 g. După 5 zile de

electroliză internă cele două eșantioane se cântăresc și se obține: mf1 = 4,59 g și mf2

= 4,30 g. Care este masa de material pierdută și care este precizia determinării?

19. O bucată de material este imersată timp de 7 zile într-o soluție de HNO3 uzată de

concentrație inițială de 6% și care ajunge în final la 5%. Explicați de ce scade

concentrația acidului.

20. Un student în timpul determinării comportării unui material față de acizi utilizează

două eșantioane de mase diferite: mi1 = 1,17 g și mi2 = 1,86 g. După 6 zile cele două

esantioane au masa: mf1 = 1,15 g și mf2 = 1,74 g. Care este masa de material

pierdută și care este precizia determinării ?

21. O bucată de aluminiu 98% este imersată timp de 7 zile într-o soluție apoasă 4%

HNO3 și care ajunge la 2,1% HNO3. Explicați de ce scade concentrația de HNO3.

22. Un student în timpul determinării comportării unui material față de acizi umple

cilindrul gradat cu 48,6 mL de acid sulfuric soluție 3%, dar notează în caietul de

laborator 48 mL. Cum va afecta precizia determinării ? Explicați.

23. O bucată de sârmă de cupru este imersată timp de 7 zile într-o soluție de 5,5% H2SO4

și care ajunge la 3%. Explicați de ce scade concentrația de H2SO4.

Page 100: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

100

24. Un student în timpul determinării comportării unui material față de acizi umple

cilindrul gradat cu 89,2 mL de HCl sol. 10%, dar notează în caietul de laborator 90

mL. Cum va afecta precizia determinării ? Explicați.

25. Un student în timpul determinării comportării unui material față de acizi utilizează

două eșantioane de mase diferite: mi1 = 8,79 g și mi2 = 8,96 g. După 5 zile cele

două eșantioane cântăresc: mf1 = 8,75 g și mf2 = 8,95 g. Care este masa de material

pierdută și care este precizia determinării ?

26. O bucată de material este imersată timp de 4 zile într-o soluție apoasă de acid

clorhidric cu pH inițial de 4,7 și care ajunge după cele 4 zile la un pH de 5,8.

Explicați de ce crește pH-ul.

27. Un student în timpul determinării comportării unui material față de acizi umple

cilindrul gradat cu 49,8 mL de acid, dar notează în caietul de laborator 50 mL. Cum

va afecta precizia determinării ? Explicați.

28. Un student în timpul determinării comportării unui material față de acizi utilizează

două eșantioane de mase diferite: mi1 = 7,67 g și mi2 = 7,51 g. După 5 zile de

electroliză internă cele două eșantioane se cântăresc și se obține: mf1 = 7,51 g și mf2

= 7,40 g. Care este masa de material pierdută și care este precizia determinării?

29. O bucată de material este imersată timp de 7 zile într-o soluție de HNO3 uzată de

concentrație inițială de 8 % și care ajunge în final la 5,4%. Explicați de ce scade

concentrația acidului.

30. Un student în timpul determinării comportării unui material față de acizi utilizează

două eșantioane de mase diferite: mi1 = 4,48 g și mi2 = 4,75 g. După 6 zile cele două

esantioane au masa: mf1 = 4,47 g și mf2 = 4,71 g. Care este masa de material

pierdută și care este precizia determinării ?

Page 101: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

101

31. O bucată de aluminiu 98% este imersată timp de 5 zile într-o soluție apoasă 3%

HNO3 și care ajunge la 1% HNO3. Explicați de ce scade concentrația de HNO3.

32. Un student în timpul determinării comportării unui material față de acizi umple

cilindrul gradat cu 79,5 mL de acid oxalic soluție 8%, dar notează în caietul de

laborator 80 mL. Cum va afecta precizia determinării ? Explicați.

33. O bucată de sârmă de cupru este imersată timp de 5 zile într-o soluție de 5% H2SO4

și care ajunge la 3%. Explicați de ce scade concentrația de H2SO4.

34. Un student în timpul determinării comportării unui material față de acizi umple

cilindrul gradat cu 99,4 mL de HCl sol. 5%, dar notează în caietul de laborator 100

mL. Cum va afecta precizia determinării ? Explicați.

35. Un student în timpul determinării comportării unui material față de acizi utilizează

două eșantioane de mase diferite: mi1 = 5,75 g și mi2 = 5,86 g. După 5 zile cele

două eșantioane cântăresc: mf1 = 5,35 g și mf2 = 5,47 g. Care este masa de material

pierdută și care este precizia determinării ?

36. O bucată de material este imersată timp de 5 zile într-o soluție apoasă de acid

clorhidric cu pH inițial de 2,7 și care ajunge după cele 3 zile la un pH de 6,1.

Explicați de ce crește pH-ul.

37. Un student în timpul determinării comportării unui material față de acizi umple

cilindrul gradat cu 14,7 mL de acid, dar notează în caietul de laborator 15 mL. Cum

va afecta precizia determinării ? Explicați.

38. Un student în timpul determinării comportării unui material față de acizi utilizează

două eșantioane de mase diferite: mi1 = 6,93 g și mi2 = 6,81 g. După 5 zile de

electroliză internă cele două eșantioane se cântăresc și se obține: mf1 = 6,91 g și mf2

= 6,75 g. Care este masa de material pierdută și care este precizia determinării?

Page 102: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

102

39. O bucată de material este imersată timp de 7 zile într-o soluție de HNO3 uzată de

concentrație inițială de 8% și care ajunge în final la 3,3%. Explicați de ce scade

concentrația acidului.

40. Un student în timpul determinării comportării unui material față de acizi utilizează

două eșantioane de mase diferite: mi1 = 2,47 g și mi2 = 2,46 g. După 6 zile cele două

eşantioane au masa: mf1 = 2,24 g și mf2 = 2,25 g. Care este masa de material

pierdută și care este precizia determinării ?

41. O bucată de aluminiu 98% este imersată timp de 6 zile într-o soluție apoasă 4,3%

HNO3 și care ajunge la 2,25% HNO3. Explicați de ce scade concentrația de HNO3.

42. Un student în timpul determinării comportării unui material față de acizi umple

cilindrul gradat cu 36,6 mL de acid oxalic soluție 3%, dar notează în caietul de

laborator 37 mL. Cum va afecta precizia determinării ? Explicați.

43. O bucată de sârmă de cupru este imersată timp de 5 zile într-o soluție de 3% H2SO4

și care ajunge la 1,5%. Explicați de ce scade concentrația de H2SO4.

44. Un student în timpul determinării comportării unui material față de acizi umple

cilindrul gradat cu 89,3 mL de HCl sol. 3%, dar notează în caietul de laborator 90

mL. Cum va afecta precizia determinării ? Explicați.

45. Un student în timpul determinării comportării unui material față de acizi utilizează

două eșantioane de mase diferite: mi1 = 1,71 g și mi2 = 1,85 g. După 5 zile cele

două eșantioane cântaresc: mf1 = 1,33 g și mf2 = 1,46 g. Care este masa de material

pierdută și care este precizia determinării ?

46. O bucată de material este imersată timp de 3 zile într-o soluție apoasă de acid

clorhidric cu pH inițial de 3,9 și care ajunge după cele 3 zile la un pH de 5,3.

Explicați de ce crește pH-ul.

Page 103: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

103

47. Un student în timpul determinării comportării unui material față de acizi umple

cilindrul gradat cu 52,7 mL de acid, dar notează în caietul de laborator 53 mL. Cum

va afecta precizia determinării ? Explicați.

48. Un student în timpul determinării comportării unui material față de acizi utilizează

două eșantioane de mase diferite: mi1 = 9,93 g și mi2 = 9,57 g. După 5 zile de

electroliză internă cele două eșantioane se cântăresc și se obține: mf1 = 9,81 g și mf2

= 9,40 g. Care este masa de material pierdută și care este precizia determinării?

49. O bucată de material este imersată timp de 7 zile într-o soluție de HNO3 uzată de

concentrație inițială de 9% și care ajunge în final la 5%. Explicați de ce scade

concentrația acidului.

50. Un student în timpul determinării comportării unui material față de acizi utilizează

două eșantioane de mase diferite: mi1 = 3,48 g și mi2 = 3,99 g. După 6 zile cele două

eşantioane au masa: mf1 = 3,27 g și mf2 = 3,75 g. Care este masa de material

pierdută și care este precizia determinării ?

51. O bucată de aluminiu 98% este imersată timp de 6 zile într-o soluție apoasă 8%

HNO3 și care ajunge la 6% HNO3. Explicați de ce scade concentrația de HNO3.

52. Un student în timpul determinării comportării unui material față de acizi umple

cilindrul gradat cu 48,3 mL de acid oxalic soluție 2%, dar notează în caietul de

laborator 49 mL. Cum va afecta precizia determinării ? Explicați.

53. O bucată de sârmă de cupru este imersată timp de 5 zile într-o soluție de 3% H2SO4

și care ajunge la 1,2%. Explicați de ce scade concentrația de H2SO4.

54. Un student în timpul determinării comportării unui material față de acizi umple

cilindrul gradat cu 62,4 mL de HCl sol. 6%, dar notează în caietul de laborator 63

mL. Cum va afecta precizia determinării ? Explicați.

Page 104: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

104

55. Un student în timpul determinării comportării unui material față de acizi utilizează

două eșantioane de mase diferite: mi1 = 7,22 g și mi2 = 7,26 g. După 5 zile cele

două eșantioane cântăresc: mf1 = 7,20 g și mf2 = 7,23 g. Care este masa de material

pierdută și care este precizia determinării ?

56. O bucată de material este imersată timp de 4 zile într-o soluție apoasă de acid

clorhidric cu pH inițial de 3,54 și care ajunge după cele 4 zile la un pH de 5,12.

Explicați de ce crește pH-ul.

57. Un student în timpul determinării comportării unui material față de acizi umple

cilindrul gradat cu 35,7 mL de acid, dar notează în caietul de laborator 36 mL. Cum

va afecta precizia determinării ? Explicați.

58. Un student în timpul determinării comportării unui material față de acizi utilizează

două eșantioane de mase diferite: mi1 = 9,53 g și mi2 = 9,11 g. După 5 zile de

electroliză internă cele două eșantioane se cântăresc și se obține: mf1 = 9,41 g și mf2

= 9,00 g. Care este masa de material pierdută și care este precizia determinării?

59. O bucată de material este imersată timp de 7 zile într-o soluție de HNO3 uzată de

concentrație inițială de 11% și care ajunge în final la 8%. Explicați de ce scade

concentrația acidului.

60. Un student în timpul determinării comportării unui material față de acizi utilizează

două eșantioane de mase diferite: mi1 = 7,45 g și mi2 = 7,85 g. După 6 zile cele două

esantioane au masa: mf1 = 7,24 g și mf2 = 7,65 g. Care este masa de material

pierdută și care este precizia determinării ?

Page 105: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

105

3.5. Comportarea materialelor față de baze

(anorganice și organice) ( L5 )

CONSIDERAȚII TEORETICE

Coroziunea reprezintă totalitatea proceselor chimice şi electrochimice care au ca

rezultat degradarea suprafeţelor metalice.

În natură majoritatea metalelor există sub formă de combinaţii, cel mai des

întâlnite fiind oxizii, acest lucru atestă faptul că starea metalică este foarte instabilă din

punct de vedere termodinamic. În prezenţa agenţilor chimici şi electrochimici metalele

au tendinţa de a se coroda.

Coroziunea este un proces complex fiind determinat de foarte mulţi factori şi se

poate clasifica în coroziune chimică şi electrochimică în funcţie de mecanismul de

producere.

Coroziunea chimică reprezintă atacul asupra metalelor în mediu uscat din partea

unor agenţi chimici cum sunt unele gaze: dioxid de carbon, clor, oxigen, acid clorhidric

etc. Acest tip de coroziune se întâlneşte mai ales în industrie la instalaţii, fiind foarte

favorizat de temperatură. În cursul coroziunii reacţia dintre metal şi mediul înconjurător

nu are loc cu transport de sarcini electrice.

Dacă la suprafaţa de acţiune a agenţilor chimici mai apare şi umezeală care joacă

rolul de electrolit (practic toate acestea conduc la apariţia unor pile electrochimice la

suprafaţă) atunci coroziunea chimică se transformă în coroziune electrochimică.

În cursul coroziunii electrochimice în timpul reacţiei metalului cu mediul

înconjurător apare şi un transport de sarcini electrice. Dacă unul din elementele unei pile

electrochimice lipseşte atunci procesul de coroziune nu are loc.

Page 106: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

106

Reacţia chimică (coroziunea chimică) este posibilă la toate materiile

prime/materialele folosite în industrie, în timp ce coroziunea electrochimică nu apare

decât la metale, deoarece numai ele posedă electroni liberi. Materialele sintetice nu

posedă această structură, ele fiind degradate de obicei numai chimic.

Prin introducerea metalului în apă sau în mediul cu proprietăţi electrolitice, pe

suprafaţa metalului apar elemente galvanice, în care impurităţile din metal funcţionează

ca microcatozi cu descărcare de hidrogen pe suprafaţa lor, în timp ce metalul

funcţionează ca anod și se dizolvă.

În practică, este importantă cunoaşterea vitezelor reale cu care se desfăşoară

procesul de coroziune. Dacă procesul de coroziune are o viteză de desfăşurare foarte

mică se poate considera că materialul este rezistent la coroziune. Coroziunea se poate

aprecia cantitativ prin calcularea vitezei de coroziune.

Viteza de coroziune (vcor) reprezintă variaţia masei probei (Δm), ca rezultat al

coroziunii, pe unitatea de suprafaţă (S) în unitatea de timp (t):

vcor = Δm/(S·t) (1)

Δm=|mf−mi| (2)

și care se exprimă de regulă în g/m2h.

Este cel mai utilizat mod de exprimare al coroziunii, putând reprezenta creşterea

în greutate a probei, prin formarea de produşi de coroziune (oxidarea metalelor) care

rămân aderenţi la metal sau poate simboliza scăderea în greutate, atunci când produşii de

coroziune pot fi îndepărtaţi de pe suprafaţă.

Rezistenţa la coroziune se exprimă prin scări convenţionale conform tabelului 1.

Page 107: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

107

Tabelul 1 Scara convenţională a rezistenţei la coroziune a materialelor

Grupa de rezistență Pierderi de

masă (g/m2h)

Coeficientul

de stabilitate

I. Perfect stabile 0.007 1

II. Foarte stabile 0.007-0.035 2

0.035-0.07 3

III. Stabile, bine

utilizabile

0.07-0.35 4

0.35-0.7 5

IV. Oarecum rezistente 0.7-3.5 6

3.5-7.0 7

V. Foarte puțin rezistente 7.0-35 8

35-70 9

I. Nerezistente Peste 70 10

TDS (substanțele total dizolvate) este o măsură a activității ionice a unei soluții și

reprezintă gradul de mineralizare a unei ape sau a unei soluții. TDS crește atunci când

concentrația de substanțe dizolvate crește.

In laborator, fiecare student din echipa de lucru va determina individual

pierderile/depunerile de masă (coroziune chimică și electrochimică) a materialelor

imersate un timp îndelungat (timp de o săptămână) în probe de baze (hidroxizi)

anorganici sau organici.

Obiective:

1. Determinarea pierderilor/depunerilor de masă (coroziune chimică și

electrochimică) a materialelor metalice imersate un timp de 7 zile în probe

de ape bazice (hidroxizi).

2. Precizie și acuratețe calculul erorilor

3. Completarea unei Fișe de laborator (FL5 )

4. Rezolvarea a două probleme primite spre rezolvare

Page 108: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

108

Materiale și aparate:

Balanța tehnică de precizie ( două zecimale) model……………….......................

Material necunoscut (cod material ……………………..)

Cilindru gradat de 100 cm3

Pahare Berzelius de 150 - 200 cm3 sau pahare de unică folosință

Soluții apoase de baze: soluție bază anorganică și soluție de bază organică

Etichete autocolante

pH-metru, TDS-metru și șubler digital

Mod de lucru :

1. Se măsoară 50 cm3 soluție apoasă de bază anorganică .........cu următoarele

caracteristici fizico-chimice inițiale:

pH i = ……..,

TDS i = …….... mg/L, substanțe total dizolvate

2. Se transvazează total soluția apoasă bazică anorganică ...........în paharul notat cu A;

3. Se deschide balanta tehnică;

4. Se așează pe talerul balanței materialul primit; se cântărește și se notează masa lui

cu mi = ……g

5. Se așează în paharul A, astfel încât un capăt este prins de marginea paharului cu un

cârlig (sau agrafă de birou);

6. Se lasă timp de o săptămână (7 zile) pe etajera / dulapul din laborator;

7. Dupa o săptămână, materialul se extrage din paharul A, se lasă 10 min. la uscat pe

hârtie de filtru, apoi se cântăreste, notându-se masa finală mf = ………g

8. Se calculează masa de material pierdut / depus cu formula:

m pierdut / depus = | mi – mf | (g);

Page 109: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

109

9. Se repetă procedura de lucru pentru situația în care se utilizează o soluție apoasă de

bază organică ................– paharul notat cu B, pornind de la pasul 1.

10. Se măsoară caracteristicile fizico-chimice finale ale soluției bazice: pHf și TDSf.

11. Se calculează / estimează suprafața materialului primit (în m2) cu ajutorul

șublerului digital

12. Se calculează / estimează timpul experimentului (în h)

Rezultatele obținute se notează în Tabelul 2.

Tabel 2. Comportarea materialelor față de baze (organice și anorganice)

Soluție

apoasă de

bază

Caracterictici

fizico-chimice

INIȚIALE m i (g)

m f (g)

mmaterial pierdut

=|mf – mi|

(g)

Caracterictici

fizico-chimice

FINALE

Viteza de

coroziune

pHi TDSi

(mg/L) pHf

TDSf

(mg/L)

vcor

(g/m2h)

A (bază

anorganică)

.............

B (bază

organică)

..................

Nota FL 5 = 7 p (efectuarea lucrării practice și a calculelor) + 3 p (rezolvarea celor două

probleme primite

(problema cu complexitate ușoară - 1 punct; problema cu complexitate medie - 2 puncte)

Calculele pentru lucrarea practică și rezolvarea celor două probleme se efectuează

pe o foaie separată ce se va preda împreună cu fișa de laborator.

Page 110: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

110

FIȘA DE LABORATOR 5 ( FL5 )

Comportarea materialelor față de baze anorganice și organice

Data:

Nume si prenume student ___________________________________________

Comportarea materialului față de soluții apoase baze anorganice / organice

Cod material..................................................................

Bază

anorganică

..........................

Bază

organică

......................

5. 1. Caracteristicile fizico-chimice INIȚIALE

pHi

substanțe total dizolvate TDSi (mg/L)

6. 2. Caracteristicile fizico-chimice FINALE

pHf

substanțe total dizolvate TDSf = ......... (mg/L)

3. Masa inițială material (m i) g

4. Masa finală material (m f ) g

5. Masa material pierdută/depusă (m pierdută/depusă) g

6. Viteza de coroziune vcoroziune (g/m2h)

CONCLUZII: …………………………………………...........................................

…………………………………………………………………………....... (7 puncte)

Rezolvaţi cele două probleme primite ca și temă (3 puncte)

Page 111: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

111

Teme pentru lucrarea 5

1. O bucată de staniu 98% este imersată timp de 7 zile într-o soluție apoasă 5% de

NaOH și care ajunge la o concentrație de 1% NaOH. Explicați de ce scade

concentrația soluției de NaOH.

2. Un student, în timpul determinării comportării unui material față de baze, umple

cilindrul gradat cu 49,8 mL de KOH soluție 8%, dar notează în caietul de laborator

50 mL. Cum va afecta precizia determinării? Explicați.

3. O bucată de sârmă de aluminiu este imersată timp de 5 zile într-o soluție de 2% NaOH

și care ajunge la 1%. Explicați de ce scade concentrația de NaOH.

4. Un student, în timpul determinării comportării unui material față de baze, umple

cilindrul gradat cu 99,4 mL de NH4OH sol. 3%, dar notează în caietul de laborator

100 mL. Cum va afecta precizia determinării? Explicați.

5. Un student, în timpul determinării comportării unui material față de baze utilizează

două eşantioane de mase diferite: mi1 = 1,73 g și mi2 = 1,87 g. După 5 zile cele două

eșantioane cântaresc: mf1 = 1,34 g și mf2 = 1,47 g. Care este masa de material

pierdută și care este precizia determinării ?

6. O bucată de material este imersată timp de 3 zile într-o soluție apoasă de amoniac cu

pH inițial de 9,7 și care ajunge după cele 3 zile la un pH de 7,3. Explicați de ce

scade pH-ul soluției de bază.

7. Un student, în timpul determinării comportării unui material față de baze, umple

cilindrul gradat cu 50,6 mL de bază, dar notează în caietul de laborator 50 mL.

Cum va afecta precizia determinării? Explicați.

8. Un student, în timpul determinării comportării unui material față de baze utilizează

două eşantioane de mase diferite: mi1 = 1,62 g și mi2 = 1,50 g. După 5 zile de

Page 112: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

112

electroliză internă cele două eșantioane se cântăresc și se obține: mf1 = 1,51 g și mf2

= 1,40 g. Care este masa de material pierdută și care este precizia determinării?

9. O bucată de material este imersată timp de 7 zile într-o soluție uzată de alcool

isopropilic de concentrație inițială de 7% și care ajunge în final la 3%. Explicați de

ce scade concentrația alcoolului.

10. Un student, în timpul determinării comportării unui material față de baze utilizează

două eșantioane de mase diferite: mi1 = 3,48 g și mi2 = 3,75 g. După 6 zile cele două

eșantioane au masa: mf1 = 3,25 g și mf2 = 3,55 g. Care este masa de material

pierdută și care este precizia determinării?

11. O bucată de staniu 98% este imersată timp de 7 zile într-o soluție apoasă 3% de

NaOH și care ajunge la o concentrație de 1% NaOH. Explicați de ce scade

concentrația soluției de NaOH.

12. Un student, în timpul determinării comportării unui material față de baze, umple

cilindrul gradat cu 39,9 mL de KOH soluție 7%, dar notează în caietul de laborator

40 mL. Cum va afecta precizia determinării? Explicați.

13. O bucată de sârmă de aluminiu este imersată timp de 5 zile într-o soluție de 5%

NaOH și care ajunge la 2,5%. Explicați de ce scade concentrația de NaOH.

14. Un student, în timpul determinării comportării unui material față de baze, umple

cilindrul gradat cu 78,4 mL de NH4OH sol. 5%, dar notează în caietul de laborator

80 mL. Cum va afecta precizia determinării? Explicați.

15. Un student, în timpul determinării comportării unui material față de baze utilizează

două eşantioane de mase diferite: mi1 = 2,13 g și mi2 = 2,97 g. După 5 zile cele două

eșantioane cântăresc: mf1 = 2,04 g și mf2 = 2,77 g. Care este masa de material

pierdută și care este precizia determinării?

Page 113: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

113

16. O bucată de material este imersată timp de 3 zile într-o soluție apoasă de amoniac cu

pH inițial de 8,7 și care ajunge după cele 3 zile la un pH de 6,3. Explicați de ce

scade pH-ul soluției de bază.

17. Un student, în timpul determinării comportării unui material față de baze, umple

cilindrul gradat cu 40,6 mL de bază, dar notează în caietul de laborator 41 mL.

Cum va afecta precizia determinării? Explicați.

18. Un student, în timpul determinării comportării unui material față de baze utilizează

două eşantioane de mase diferite: mi1 = 3,72 g și mi2 = 3,60 g. După 5 zile de

electroliză internă cele două eșantioane se cântăresc și se obține: mf1 = 3,61 g și mf2

= 3,50 g. Care este masa de material pierdută și care este precizia determinării?

19. O bucată de material este imersată timp de 7 zile într-o soluție uzată de hidroxid de

potasiu de concentrație inițială de 5% și care ajunge în final la 3%. Explicați de ce

scade concentrația KOH.

20. Un student, în timpul determinării comportării unui material față de baze utilizează

două eșantioane de mase diferite: mi1 = 4,49 g și mi2 = 4,76 g. După 6 zile cele două

eșantioane au masa: mf1 = 4,27 g și mf2 = 4,56 g. Care este masa de material

pierdută și care este precizia determinării?

21. O bucată de staniu 98% este imersată timp de 6 zile într-o soluție apoasă 7% de

KOH și care ajunge la o concentrație de 5,5% KOH. Explicați de ce scade

concentrația soluției de KOH.

22. Un student, în timpul determinării comportării unui material față de baze, umple

cilindrul gradat cu 39,3 mL de NaOH soluție 7%, dar notează în caietul de

laborator 40 mL. Cum va afecta precizia determinării? Explicați.

23. O bucată de sârmă de aluminiu este imersată timp de 4 zile într-o soluție de 3%

NaOH și care ajunge la 2%. Explicați de ce scade concentrația de NaOH.

Page 114: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

114

24. Un student, în timpul determinării comportării unui material față de baze, umple

cilindrul gradat cu 79,4 mL de NH4OH sol. 4%, dar notează în caietul de laborator

80 mL. Cum va afecta precizia determinării? Explicați.

25. Un student, în timpul determinării comportării unui material față de baze utilizează

două eşantioane de mase diferite: mi1 = 3,74 g și mi2 = 3,88 g. După 5 zile cele două

eșantioane cântaresc: mf1 = 3,35 g și mf2 = 3,48 g. Care este masa de material

pierdută și care este precizia determinării?

26. O bucată de material este imersată timp de 3 zile într-o soluție apoasă de amoniac cu

pH inițial de 9,5 și care ajunge după cele 3 zile la un pH de 6,8. Explicați de ce

scade pH-ul soluției de bază.

27. Un student, în timpul determinării comportării unui material față de baze, umple

cilindrul gradat cu 48,6 mL de bază, dar notează în caietul de laborator 48,5 mL.

Cum va afecta precizia determinării? Explicați.

28. Un student, în timpul determinării comportării unui material față de baze utilizează

două eşantioane de mase diferite: mi1 = 4,62 g și mi2 = 4,50 g. După 5 zile de

electroliză internă cele două eșantioane se cântăresc și se obține: mf1 = 4,51 g și mf2

= 4,40 g. Care este masa de material pierdută și care este precizia determinării?

29. O bucată de material este imersată timp de 6 zile într-o soluție uzată de alcool

isopropilic de concentrație inițială de 10% și care ajunge în final la 7%. Explicați

de ce scade concentrația alcoolului.

30. Un student, în timpul determinării comportării unui material față de baze utilizează

două eșantioane de mase diferite: mi1 = 5,48 g și mi2 = 5,75 g. După 6 zile cele două

eșantioane au masa: mf1 = 5,25 g și mf2 = 5,59 g. Care este masa de material

pierdută și care este precizia determinării?

Page 115: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

115

31. O bucată de staniu 98% este imersată timp de 7 zile într-o soluție apoasă 9% de

NaOH și care ajunge la o concentrație de 8% NaOH. Explicați de ce scade

concentrația soluției de NaOH ?

32. Un student, în timpul determinării comportării unui material față de baze, umple

cilindrul gradat cu 25,8 mL de KOH soluție 2%, dar notează în caietul de laborator

26 mL. Cum va afecta precizia determinării? Explicați.

33. O bucată de sârmă de aluminiu este imersată timp de 5 zile într-o soluție de 8%

NaOH și care ajunge la 7%. Explicați de ce scade concentrația de NaOH.

34. Un student, în timpul determinării comportării unui material față de baze, umple

cilindrul gradat cu 93,5 mL de NH4OH sol. 3%, dar notează în caietul de laborator

95 mL. Cum va afecta precizia determinării? Explicați.

35. Un student, în timpul determinării comportării unui material față de baze utilizează

două esantioane de mase diferite: mi1 = 6,78 g și mi2 = 6,87 g. După 5 zile cele două

eșantioane cântaresc: mf1 = 6,34 g și mf2 = 6,49 g. Care este masa de material

pierdută și care este precizia determinării?

36. O bucată de material este imersată timp de 3 zile într-o soluție apoasă de amoniac cu

pH inițial de 8,7 și care ajunge după cele 3 zile la un pH de 6,5. Explicați de ce

scade pH-ul soluției de bază.

37. Un student, în timpul determinării comportării unui material față de baze, umple

cilindrul gradat cu 54,6 mL de bază, dar notează în caietul de laborator 54 mL.

Cum va afecta precizia determinării? Explicați.

38. Un student, în timpul determinării comportării unui material față de baze utilizează

două eşantioane de mase diferite: mi1 = 7,72 g și mi2 = 7,50 g. După 5 zile de

electroliză internă cele două eșantioane se cântăresc și se obține: mf1 = 7,51 g și mf2

= 7,40 g. Care este masa de material pierdută și care este precizia determinării?

Page 116: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

116

39. O bucată de material este imersată timp de 7 zile într-o soluție uzată de alcool

metilic de concentrație inițială de 4,5% și care ajunge în final la 3%. Explicați de ce

scade concentrația alcoolului.

40. Un student, în timpul determinării comportării unui material față de baze utilizează

două eșantioane de mase diferite: mi1 = 8,48 g și mi2 = 8,75 g. După 6 zile cele două

eșantioane au masa: mf1 = 8,25 g și mf2 = 8,59 g. Care este masa de material

pierdută și care este precizia determinării?

41. O bucată de staniu 98% este imersată timp de 7 zile într-o soluție apoasă 3% de

NaOH și care ajunge la o concentrație de 0,5% NaOH. Explicați de ce scade

concentrația soluției de NaOH.

42. Un student, în timpul determinării comportării unui material față de baze, umple

cilindrul gradat cu 39,8 mL de KOH soluție 7%, dar notează în caietul de laborator

40 mL. Cum va afecta precizia determinării? Explicați.

43. O bucată de sârmă de aluminiu este imersată timp de 5 zile într-o soluție de 6%

NaOH și care ajunge la 3%. Explicați de ce scade concentrația de NaOH.

44. Un student, în timpul determinării comportării unui material față de baze, umple

cilindrul gradat cu 75,2 mL de NH4OH sol. 3%, dar notează în caietul de laborator

75 mL. Cum va afecta precizia determinării? Explicați.

45. Un student, în timpul determinării comportării unui material față de baze utilizează

două eşantioane de mase diferite: mi1 = 8,73 g și mi2 = 8,87 g. După 5 zile cele două

eșantioane cântăresc: mf1 = 8,34 g și mf2 = 8,47 g. Care este masa de material

pierdută și care este precizia determinării?

46. O bucată de material este imersată timp de 3 zile într-o soluție apoasă de amoniac cu

pH inițial de 8,8 și care ajunge după cele 3 zile la un pH de 7,1. Explicați de ce

scade pH-ul soluției de bază.

Page 117: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

117

47. Un student, în timpul determinării comportării unui material față de baze, umple

cilindrul gradat cu 55,6 mL de bază, dar notează în caietul de laborator 55 mL.

Cum va afecta precizia determinării? Explicați.

48. Un student, în timpul determinării comportării unui material față de baze utilizează

două eşantioane de mase diferite: mi1 = 3,63 g și mi2 = 3,30 g. După 5 zile de

electroliză internă cele două eșantioane se cântăresc și se obține: mf1 = 3,51 g și mf2

= 3,2 g. Care este masa de material pierdută și care este precizia determinării?

49. O bucată de material este imersată timp de 7 zile într-o soluție uzată de alcool

isopropilic de concentrație inițială de 10% și care ajunge în final la 8,3%. Explicați

de ce scade concentrația alcoolului.

50. Un student, în timpul determinării comportării unui material față de baze utilizează

două eșantioane de mase diferite: mi1 = 9,48 g și mi2 = 9,75 g. După 6 zile cele două

eșantioane au masa: mf1 = 9,25 g și mf2 = 9,56 g. Care este masa de material

pierdută și care este precizia determinării?

51. O bucată de staniu 98% este imersată timp de 7 zile într-o soluție apoasă 4,8% de

NaOH și care ajunge la o concentrație de 2,1% NaOH. Explicați de ce scade

concentrația soluției de NaOH.

52. Un student, în timpul determinării comportării unui material față de baze, umple

cilindrul gradat cu 22,8 mL de KOH soluție 8%, dar notează în caietul de laborator

22 mL. Cum va afecta precizia determinării? Explicați.

53. O bucată de sârmă de aluminiu este imersată timp de 5 zile într-o soluție de 7,5%

NaOH și care ajunge la 5,5%. Explicați de ce scade concentrația de NaOH.

54. Un student, în timpul determinării comportării unui material față de baze, umple

cilindrul gradat cu 74,8 mL de NH4OH sol. 3%, dar notează în caietul de laborator

75 mL. Cum va afecta precizia determinării? Explicați.

Page 118: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

118

55. Un student, în timpul determinării comportării unui material față de baze utilizează

două eşantioane de mase diferite: mi1 = 4,43 g și mi2 = 4,97 g. După 5 zile cele două

eșantioane cântăresc: mf1 = 4,34 g și mf2 = 4,88 g. Care este masa de material

pierdută și care este precizia determinării?

56. O bucată de material este imersată timp de 4 zile într-o soluție apoasă de amoniac cu

pH inițial de 7,7 și care ajunge după cele 4 zile la un pH de 6,5. Explicați de ce

scade pH-ul soluției de bază.

57. Un student, în timpul determinării comportării unui material față de baze, umple

cilindrul gradat cu 11,6 mL de bază, dar notează în caietul de laborator 11 mL.

Cum va afecta precizia determinării? Explicați.

58. Un student, în timpul determinării comportării unui material față de baze utilizează

două eşantioane de mase diferite: mi1 = 3,32 g și mi2 = 3,50 g. După 5 zile de

electroliză internă cele două eșantioane se cântăresc și se obține: mf1 = 3,11 g și mf2

= 3,40 g. Care este masa de material pierdută și care este precizia determinării?

59. O bucată de material este imersată timp de 7 zile într-o soluție uzată de alcool

isopropilic de concentrație inițială de 5,5% și care ajunge în final la 3%. Explicați

de ce scade concentrația alcoolului.

60. Un student, în timpul determinării comportării unui material față de baze utilizează

două eșantioane de mase diferite: mi1 = 12,48 g și mi2 = 12,75 g. După 6 zile cele

două eșantioane au masa: mf1 = 12,25 g și mf2 = 12,55 g. Care este masa de material

pierdută și care este precizia determinării?

Page 119: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

119

3.6. Recuperarea metalelor nobile (cupru)

din ape industriale uzate ( L6 )

CONSIDERAȚII TEORETICE

Sistemul neutru din punct de vedere electric la interfaţa metal/soluţie de electrolit

(soluţia unei săruri solubile a metalului utilizat), se numește electrod. La interfața dintre

metal şi electrolit apare o diferenţă de potenţial care se numeşte potenţial de electrod (ε).

Acest potenţial depinde de mai mulţi factori: natura metalului; natura soluţiei de

electrolit și de concentraţia soluţiei de electrolit.

În funcţie de reacţiile care se petrec la electrozi aceştia se pot clasifica în:

electrozi reversibili;

electrozi ireversibili.

Electrozii reversibili sunt caracterizaţi de reacţii de echilibru la interfaţa metal /

soluţie de electrolit (soluţia unei săruri solubile a metalului utilizat).

Apariţia potenţialului de electrod (de echilibru) se explică prin tendinţa spontană a

metalelor de a transmite ioni în soluţie şi a ionilor metalici din soluţie de a se depune pe

metal. Metalele care trimit ioni pozitivi în soluţie se încarcă negativ, iar cele pe care se

depun ionii metalici pozitivi din soluţie se încarcă pozitiv. Acest principiu face ca în

lipsa unui curent electric furnizat de o sursă de curent externă metalul să se depună

pe electrod.

La cei doi electrozi au loc semireacţii de oxidare sau reducere, adică cu transfer de

electroni. Fiecare metal este caracterizat de un anumit potenţial de descărcare la

electrod, care se numeşte potenţial redox standard. Mărimea acestuia este o măsură a

tendinţei de reducere a ionilor metalici (deci a capacităţii de a fi oxidant).

Page 120: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

120

Dacă se ordonează metalele în funcţie de acest potenţial de reducere (redox) se

obţine seria activităţii chimice sau seria Volta- Beketov.

Seria de activitate constituie o clasificare a metalelor după capacitatea lor de a

deplasa ionul unui alt metal din soluţie.

Fiecare dintre ionii metalelor situaţi în stânga metalului considerat din această

serie poate fi dezlocuit în soluţie de metalul considerat.

Deşi nu este metal, hidrogenul apare în această serie drept etalon, pentru abilitatea

hidracizilor HX de a dizolva metalele situate în dreapta hidrogenului în serie.

In laborator, fiecare student din echipa de lucru va determina individual eficiența

de recuperare a ionilor unui metal nobil (Cu2+

) din probe de ape industriale uzate de

concentrație inițială (C iniţial %) cunoscută.

Principiul metodei: electroliza internă și seria de activitate a metalelor.

Page 121: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

121

Obiective:

1. Determinarea eficienței de recuperare a ionilor unui metal nobil (Cu2+

)

din probe de ape industriale uzate (de la galvanizări);

2. Precizie și acuratețe erori

3. Fișa de laborator ( FL 6 )

4. Rezolvarea a două probleme primite ca temă.

Materiale si aparate:

Balanța tehnică de precizie ( două zecimale) model …………………

Electrod de electroliză internă sârmă de alamă (pentru recuperarea Cu2+

)

Cilindru gradat de 100 cm3

Pahare Berzelius de 150 - 200 cm3 sau pahare de unică folosință

Ape industriale uzate de la galvanizari electrochimivce pe bază de ioni de cupru :

a) solutie 1 % CuSO4

b) solutie 3 % CuSO4

c) solutie 5 % CuSO4

d) solutie 7 % CuSO4

Etichete autocolante

Notă: Fiecare student va folosi doar una din soluțiile cu concentrațiile următoare: 1%,

3%, 5% sau 7% CuSO4.

Mod de lucru :

1. Se măsoară 75 cm3 soluție de apă industrială uzată de concentrație C inițială…… %

2. Se transvazează total soluția de apă industrială în paharul etichetat;

3. Se deschide balanța tehnică, model…………………………...................................

Page 122: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

122

4. Se așează pe talerul balanței o bucată de sârmă de …...............; se notează masa ei cu

mi ;

5. Se așează sârma în pahar astfel încât un capăt este prins de marginea paharului cu un

cârlig (sau agrafă de birou);

6. Se lasă timp de o săptămână (7 zile) pe etajeră / dulapul din laborator;

7. Dupa o săptămână, sârma se extrage din pahar, se lasă 10 min. la uscat pe hârtie de

filtru, apoi se cântăreşte, notându-se masa finală: mf ;

8. Se calculează masa de metal nobil depus cu formula:

mmetal depus = mf – mi ;

9. Se calculează cantitatea de material (metal nobil depus), după o săptămână (7 zile)

de electroliză internă și concentrația finală a soluției de apă industrială, Cfinală %.

Ci (%) = (mdi / ms) × 100

Cf (%) = (mdf / ms) × 100

unde: mdi= masa inițială de substanță dizolvată (CuSO4) (g)

ms = masa soluției (g)

mdf= masa finală de substanță dizolvată (se va calcula în funcție de mdi și de

mmetal depus (g)

Exemplu de calcul pentru o concentrație inițială de 10% CuSO4 și 2,25 g de Cu depus

Date cunoscute:

mi (masa inițială de material)

mf (masa finală de material)

mCu depus= 2,25 g (presupunere)

ci (concentrația inițială) = 10% CuSO4

ρs=1,1070 g/cm3 pentru o soluție de 10% CuSO4

Vs=100 mL soluție de 10% CuSO4

Page 123: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

123

Se cere: Calcularea concentrației finale (cf de CuSO4)

Rezolvare:

Concentrația procentuală are următoarea formulă:

𝑐𝑖 =𝑚𝑑𝑖

𝑚𝑠𝑖∙ 100

unde:

- mdi este cantitatea de CuSO4 dizolvată la prepararea soluției de 10% CuSO4

- - msi este masa soluției de 10% CuSO4

Știind că densitatea soluției de CuSO4 are formula următoare:

𝜌𝑠 =𝑚𝑠𝑖𝑉𝑠

calculăm msi astfel:

𝜌𝑠 =𝑚𝑠𝑖𝑉𝑠

→ 𝑚𝑠𝑖 = 𝜌𝑠 ∙ 𝑉𝑠 = 110,70 𝑔

Din înlocuirea în formula concentrației procentuale obținem mdi:

𝑐𝑖 =𝑚𝑑𝑖

𝑚𝑠𝑖∙ 100 =

𝑚𝑑𝑖

𝜌𝑠 ∙ 𝑉𝑠→ 𝑚𝑑𝑖 =

𝑐𝑖 ∙ 𝜌𝑠 ∙ 𝑉𝑠100

= 11,07 𝑔

Ținând cont că soluția se prepară prin amestecarea unei anumite cantități de CuSO4 (în

acest caz mdi= 11,07 g) cu o anumită cantitate de apă (mapă inițială), putem calcula această

cantitate de apă utilizată, astfel:

𝑚𝑎𝑝ă 𝑖𝑛𝑖 ț𝑖𝑎𝑙ă = 𝑚𝑠𝑖 −𝑚𝑑𝑖 = 99,61 𝑔

Page 124: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

124

Printr-un artificiu de calcul putem afla ce cantitate de CuSO4 s-a consumat pentru

depunerea a 2,25 g Cu, aplicând regula de trei simplă, astfel:

ACu = 63,54 …………………….…MCuSO4 = ACu+AS+4·AO = 111,6

2,25 (g) ………………………………..…mCuSO4 consumat (g CuSO4)

mCuSO 4 consumat g =MCuSO 4 · 2,25(g)

ACu= 3,951 g CuSO4consumat

(este cantitatea de substanță consumată din soluția inițială de CuSO4 pentru depunerea a

2,25g de Cu),

unde:

ACu este masa atomică a cuprului = 63,54 (se extrage din Tabelul Periodic al

Elementelor)

MCuSO4 se calculează ca fiind suma maselor atomice a elementelor din care este format

substanța astfel:

MCuSO4 = ACu+AS+4·AO = 111,6 ( AS=32,07 si AO=15,99 )

Acum se poate calcula masa de CuSO4 dizolvată în soluția finală mdf (cantitatea de

CuSO4 dizolvată existentă în soluția finală):

mdf = mdi − mCuSO 4 consumat = 7,119 g

Masa soluției finale msf se poate afla ca fiind suma dintre mdf și masa finală de

apă existentă în soluția de CuSO4 mapă finală.(considerând că, într-un interval de 7 zile, s-a

evaporat 20% din apa existentă în soluție):

msf = mdf + mapă finală = 86,807 g

Page 125: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

125

Din formula concentrației procentuale se calculează concentrația finală a soluției,

astfel:

𝑐𝑓 =𝑚𝑑𝑓

𝑚𝑠𝑓∙ 100 = 8,20 %

Se poate observa o scădere a concentrației finale față de concentrația inițială, datorată

depunerii a 2,25 de grame de Cu pe materialul supus electrolizei libere.

Rezultatele obținute se notează în Tabelul 1.

Tabel 1. Recuperarea metalelor nobile din ape uzate industriale

Soluție de

Cinițială (%) mi (g) mf (g)

mmetal depus =

mf – mi (g)

Soluție de

C finală %.

Se rezolvă două probleme primite ca și tema.

Nota FL 6 = 7 p (efectuarea lucrării practice și a calculelor) + 3 p (rezolvarea celor două

probleme primite)

(problema cu complexitate ușoară - 1 punct; problema cu complexitate medie 2 puncte)

Calculele pentru lucrarea practică și rezolvarea celor două probleme se efectuează

pe o foaie separată ce se va preda împreună cu fișa de laborator.

Page 126: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

126

FIȘA DE LABORATOR 6 ( FL6 )

Recuperarea metalelor nobile (CUPRU)

Data :

Nume și prenume student : _______________________________________________

Recuperarea Cu din ape industriale uzate de concentrație C inițială …….........%

1. Masa de electrod (sârmă) ( mi )g_______________________________________

2. Masa de electrod cu metal nobil depus după o săptămână ( mf )g______________

3. Masa de metal nobil depus ( mmetal nobil ) g _______________________________

4. Concentrația finală a apei uzate (Cfinală %) ______________________________

CONCLUZII:

………………………………………………………………………….........................

………………………………………………………………………….....( 7 puncte )

Rezolvați cele două probleme primite ca și temă ( 3 puncte )

Page 127: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

127

Teme pentru lucrarea 6

1. O bucată de sârmă de alamă este imersată timp de 5 zile în 100 mL soluție de apă

industrială uzată de argint de concentrație inițială de 2% CuSO4, care ajunge în

final la o concentrație de 1,2% CuSO4. Calculați masa de cupru depusă. Se

consideră că se evaporă 20% din cantitatea iniţială de apă din soluţie. Se foloseşte

densitatea soluţiei apoase iniţiale de CuSO4 din Anexa 1.

2. Un student, în timpul determinării recuperării unui metal nobil, umple cilindrul gradat

cu 49,7 mL de apă industrială uzată, dar notează în caietul de laborator 50 mL.

Cum va afecta precizia determinării ? Explicați.

3. O bucată de sârmă de alamă este imersată timp de 6 zile în 100 mL soluție de apă

industrială uzată de cupru de concentrație inițială de 10% CuSO4, care ajunge în

final la o concentrație de 2% CuSO4. Calculați masa de cupru depusă. Se consideră

că se evaporă 20% din cantitatea iniţială de apă din soluţie. Se foloseşte densitatea

soluţiei apoase iniţiale de CuSO4 din Anexa 1.

4. Un student, în timpul determinării recuperării unui metal nobil, umple cilindrul gradat

cu 75,4 mL de apă industrială uzată, dar notează în caietul de laborator 75 mL.

Cum va afecta precizia determinării ? Explicați.

5. Un student, în timpul determinării recuperării unui metal nobil, utilizează doi electrozi

de mase diferite: mi1 = 1,23g si mi2 = 1,41g. După 5 zile de electroliză internă pe cei

doi electrozi se depune metalul nobil, iar prin cântărire se obține: mf1 = 1,67 g și mf2

=1,86 g. Care este masa de metal nobil depusă și care este precizia determinării ?

6. O bucată de sârmă de alamă este imersată timp de 8 zile în 0,5 L soluție de apă

industrială uzată de cupru de concentrație inițială de 7% CuSO4, care ajunge în

final la o concentrație de 3% CuSO4. Calculați masa de cupru depusă. Se consideră

Page 128: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

128

că se evaporă 25% din cantitatea iniţială de apă din soluţie. Se foloseşte densitatea

soluţiei apoase iniţiale de CuSO4 din Anexa 1.

7. Un student, în timpul determinării recuperării unui metal nobil, umple cilindrul gradat

cu 98,7 mL de apă industrială uzată, dar notează în caietul de laborator 100 mL.

Cum va afecta precizia determinării ? Explicați.

8. Un student, în timpul determinării recuperării unui metal nobil, utilizează doi electrozi

de mase diferite: mi1 = 1,56g și mi2 = 1,31g. După 3 zile de electroliză internă pe cei

doi electrozi se depune metalul nobil, iar prin cântărire se obține: mf1 = 1,81 g și mf2

= 1,56 g. Care este masa de metal nobil depusă și care este precizia determinării ?

9. O bucată de sârmă de alamă este imersată timp de 4 zile în 750 mL soluție de apă

industrială uzată de cupru de concentrație inițială de 4,5% CuSO4, care ajunge în

final la o concentrație de 2% CuSO4, Calculați masa de cupru depusă. Se consideră

că se evaporă 15% din cantitatea iniţială de apă din soluţie. Se foloseşte densitatea

soluţiei apoase iniţiale de CuSO4 din Anexa 1.

10. Un student, în timpul determinării recuperării unui metal nobil, utilizează doi

electrozi de mase diferite: mi1 = 2,15g și mi2 = 2,44g. După 7 zile de electroliză

internă pe cei doi electrozi se depune metalul nobil, iar prin cântărire se obține: mf1

= 2,67g și mf2 = 2,96g. Care este masa de metal nobil depusă și care este precizia

determinării ?

11. O bucată de sârmă de alamă este imersată timp de 3 zile în 200 mL soluție de apă

industrială uzată de argint de concentrație inițială de 3% CuSO4, care ajunge în

final la o concentrație de 1,25% CuSO4. Calculați masa de cupru depusă. Se

consideră că se evaporă 10% din cantitatea iniţială de apă din soluţie. Se foloseşte

densitatea soluţiei apoase iniţiale de CuSO4 din Anexa 1.

Page 129: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

129

12. Un student, în timpul determinării recuperării unui metal nobil, umple cilindrul

gradat cu 39,7 mL de apă industrială uzată, dar notează în caietul de laborator 40

mL. Cum va afecta precizia determinării ? Explicați.

13. O bucată de sârmă de alamă este imersată timp de 6 zile în 1 L soluție de apă

industrială uzată de cupru de concentrație inițială de 8% CuSO4, care ajunge în

final la o concentrație de 5,5% CuSO4. Calculați masa de cupru depusă. Se

consideră că se evaporă 20% din cantitatea iniţială de apă din soluţie. Se foloseşte

densitatea soluţiei apoase iniţiale de CuSO4 din Anexa 1.

14. Un student, în timpul determinării recuperării unui metal nobil, umple cilindrul

gradat cu 63,2 mL de apă industrială uzată, dar notează în caietul de laborator 63

mL. Cum va afecta precizia determinării ? Explicați.

15. Un student, în timpul determinării recuperării unui metal nobil, utilizează doi

electrozi de mase diferite: mi1 = 2,23 g si mi2 = 2,41 g. După 5 zile de electroliză

internă pe cei doi electrozi se depune metalul nobil, iar prin cântărire se obține: mf1

= 2,66 g și mf2 = 2,87 g. Care este masa de metal nobil depusă și care este precizia

determinării ?

16. O bucată de sârmă de alamă este imersată timp de 4 zile în 375 mL soluție de apă

industrială uzată de cupru de concentrație inițială de 5% CuSO4, care ajunge în

final la o concentrație de 4% CuSO4. Calculați masa de cupru depusă. Se consideră

că se evaporă 15% din cantitatea iniţială de apă din soluţie. Se foloseşte densitatea

soluţiei apoase iniţiale de CuSO4 din Anexa 1.

17. Un student, în timpul determinării recuperării unui metal nobil, umple cilindrul

gradat cu 99,7 mL de apă industrială uzată, dar notează în caietul de laborator 100

mL. Cum va afecta precizia determinării ? Explicați.

Page 130: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

130

18. Un student, în timpul determinării recuperării unui metal nobil, utilizează doi

electrozi de mase diferite: mi1 = 3,55 g și mi2 = 3,38 g. După 3 zile de electroliză

internă pe cei doi electrozi se depune metalul nobil, iar prin cântărire se obține: mf1

= 3,84 g și mf2 = 3,51 g. Care este masa de metal nobil depusă și care este precizia

determinării ?

19. O bucată de sârmă de alamă este imersată timp de 10 zile în 0,65 L soluție de apă

industrială uzată de cupru de concentrație inițială de 9% CuSO4, care ajunge în

final la o concentrație de 6,3% CuSO4, Calculați masa de cupru depusă. Se

consideră că se evaporă 25% din cantitatea iniţială de apă din soluţie. Se foloseşte

densitatea soluţiei apoase iniţiale de CuSO4 din Anexa 1.

20. Un student, în timpul determinării recuperării unui metal nobil, utilizează doi

electrozi de mase diferite: mi1 = 4,15 g și mi2 = 4,49 g. După 7 zile de electroliză

internă pe cei doi electrozi se depune metalul nobil, iar prin cântărire se obține: mf1

= 4,66 g și mf2 = 4,98 g. Care este masa de metal nobil depusă și care este precizia

determinării ?

21. O bucată de sârmă de alamă este imersată timp de 3 zile în 225 mL soluție de apă

industrială uzată de argint de concentrație inițială de 11% CuSO4, care ajunge în

final la o concentrație de 10,2% CuSO4. Calculați masa de cupru depusă. Se

consideră că se evaporă 5% din cantitatea iniţială de apă din soluţie. Se foloseşte

densitatea soluţiei apoase iniţiale de CuSO4 din Anexa 1.

22. Un student, în timpul determinării recuperării unui metal nobil, umple cilindrul

gradat cu 39,7 mL de apă industrială uzată, dar notează în caietul de laborator 40

mL. Cum va afecta precizia determinării ? Explicați.

23. O bucată de sârmă de alamă este imersată timp de 7 zile în 575 mL soluție de apă

industrială uzată de cupru de concentrație inițială de 7,5% CuSO4, care ajunge în

Page 131: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

131

final la o concentrație de 3,5% CuSO4. Calculați masa de cupru depusă. Se

consideră că se evaporă 20% din cantitatea iniţială de apă din soluţie. Se foloseşte

densitatea soluţiei apoase iniţiale de CuSO4 din Anexa 1.

24. Un student, în timpul determinării recuperării unui metal nobil, umple cilindrul

gradat cu 86,9 mL de apă industrială uzată, dar notează în caietul de laborator 87

mL. Cum va afecta precizia determinării ? Explicați.

25. Un student, în timpul determinării recuperării unui metal nobil, utilizează doi

electrozi de mase diferite: mi1 = 3,23 g si mi2 = 3,48 g. După 5 zile de electroliză

internă pe cei doi electrozi se depune metalul nobil, iar prin cântărire se obține: mf1

= 3,67 g și mf2 = 3,86 g. Care este masa de metal nobil depusă și care este precizia

determinării ?

26. O bucată de sârmă de alamă este imersată timp de 4 zile în 150 mL soluție de apă

industrială uzată de cupru de concentrație inițială de 8,5% CuSO4, care ajunge în

final la o concentrație de 6,5% CuSO4. Calculați masa de cupru depusă. Se

consideră că se evaporă 15% din cantitatea iniţială de apă din soluţie. Se foloseşte

densitatea soluţiei apoase iniţiale de CuSO4 din Anexa 1.

27. Un student, în timpul determinării recuperării unui metal nobil, umple cilindrul

gradat cu 39,8 mL de apă industrială uzată, dar notează în caietul de laborator 40

mL. Cum va afecta precizia determinării ? Explicați.

28. Un student, în timpul determinării recuperării unui metal nobil, utilizează doi

electrozi de mase diferite: mi1 = 5,59 g și mi2 = 5,31 g. După 3 zile de electroliză

internă pe cei doi electrozi se depune metalul nobil, iar prin cântărire se obține: mf1

= 5,81 g și mf2 = 5,59 g. Care este masa de metal nobil depusă și care este precizia

determinării ?

Page 132: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

132

29. O bucată de sârmă de alamă este imersată timp de 9 zile în 1,5 L soluție de apă

industrială uzată de cupru de concentrație inițială de 9,5% CuSO4, care ajunge în

final la o concentrație de 4,5% CuSO4, Calculați masa de cupru depusă. Se

consideră că se evaporă 25% din cantitatea iniţială de apă din soluţie. Se foloseşte

densitatea soluţiei apoase iniţiale de CuSO4 din Anexa 1.

30. Un student, în timpul determinării recuperării unui metal nobil, utilizează doi

electrozi de mase diferite: mi1 = 6,65 g și mi2 = 6,47 g. După 7 zile de electroliză

internă pe cei doi electrozi se depune metalul nobil, iar prin cântărire se obține: mf1

= 6,88 g și mf2 = 6,72 g. Care este masa de metal nobil depusă și care este precizia

determinării ?

31. O bucată de sârmă de alamă este imersată timp de 3 zile în 300 mL soluție de apă

industrială uzată de argint de concentrație inițială de 2,5% CuSO4, care ajunge în

final la o concentrație de 1,7% CuSO4. Calculați masa de cupru depusă. Se

consideră că se evaporă 10% din cantitatea iniţială de apă din soluţie. Se foloseşte

densitatea soluţiei apoase iniţiale de CuSO4 din Anexa 1.

32. Un student, în timpul determinării recuperării unui metal nobil, umple cilindrul

gradat cu 48,7 mL de apă industrială uzată, dar notează în caietul de laborator 50

mL. Cum va afecta precizia determinării ? Explicați.

33. O bucată de sârmă de alamă este imersată timp de 6 zile în 450 mL soluție de apă

industrială uzată de cupru de concentrație inițială de 12% CuSO4, care ajunge în

final la o concentrație de 9,6% CuSO4. Calculați masa de cupru depusă. Se

consideră că se evaporă 20% din cantitatea iniţială de apă din soluţie. Se foloseşte

densitatea soluţiei apoase iniţiale de CuSO4 din Anexa 1.

Page 133: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

133

34. Un student, în timpul determinării recuperării unui metal nobil, umple cilindrul

gradat cu 75,4 mL de apă industrială uzată, dar notează în caietul de laborator 75

mL. Cum va afecta precizia determinării ? Explicați.

35. Un student, în timpul determinării recuperării unui metal nobil, utilizează doi

electrozi de mase diferite: mi1 = 7,27 g si mi2 = 7,41 g. După 5 zile de electroliză

internă pe cei doi electrozi se depune metalul nobil, iar prin cântărire se obține: mf1

= 7,57 g și mf2 = 7,66 g. Care este masa de metal nobil depusă și care este precizia

determinării ?

36. O bucata de sârmă de alamă este imersată timp de 3 zile în 125 mL soluție de apă

industrială uzată de cupru de concentrație inițială de 1,0% CuSO4, care ajunge în

final la o concentrație de 0,5% CuSO4. Calculați masa de cupru depusă. Se

consideră că se evaporă 10% din cantitatea iniţială de apă din soluţie. Se foloseşte

densitatea soluţiei apoase iniţiale de CuSO4 din Anexa 1.

37. Un student, în timpul determinării recuperării unui metal nobil, umple cilindrul

gradat cu 99,1 mL de apă industrială uzată, dar notează în caietul de laborator 99

mL. Cum va afecta precizia determinării ? Explicați.

38. Un student, în timpul determinării recuperării unui metal nobil, utilizează doi

electrozi de mase diferite: mi1 = 8,59 g și mi2 = 8,31 g. După 3 zile de electroliză

internă pe cei doi electrozi se depune metalul nobil, iar prin cântărire se obține: mf1

= 8,81 g și mf2 = 8,76 g. Care este masa de metal nobil depusă și care este precizia

determinării ?

39. O bucată de sârmă de alamă este imersată timp de 8 zile în 360 mL soluție de apă

industrială uzată de cupru de concentrație inițială de 1,5% CuSO4, care ajunge în

final la o concentrație de 1% CuSO4, Calculați masa de cupru depusă. Se consideră

Page 134: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

134

că se evaporă 20% din cantitatea iniţială de apă din soluţie. Se foloseşte densitatea

soluţiei apoase iniţiale de CuSO4 din Anexa 1.

40. Un student, în timpul determinării recuperării unui metal nobil, utilizează doi

electrozi de mase diferite: mi1 = 5,75 g și mi2 = 5,44 g. După 7 zile de electroliză

internă pe cei doi electrozi se depune metalul nobil, iar prin cântărire se obține: mf1

= 6,89 g și mf2 = 6,86 g. Care este masa de metal nobil depusă și care este precizia

determinării ?

41. O bucată de sârmă de alamă este imersată timp de 6 zile în 660 mL soluție de apă

industrială uzată de argint de concentrație inițială de 8% CuSO4, care ajunge în

final la o concentrație de 5,2% CuSO4. Calculați masa de cupru depusă. Se

consideră că se evaporă 20% din cantitatea iniţială de apă din soluţie. Se foloseşte

densitatea soluţiei apoase iniţiale de CuSO4 din Anexa 1.

42. Un student, în timpul determinării recuperării unui metal nobil, umple cilindrul

gradat cu 48,7 mL de apă industrială uzată, dar notează în caietul de laborator 49

mL. Cum va afecta precizia determinării ? Explicați.

43. O bucată de sârmă de alamă este imersată timp de 6 zile în 700 mL soluție de apă

industrială uzată de cupru de concentrație inițială de 12% CuSO4, care ajunge în

final la o concentrație de 11% CuSO4. Calculați masa de cupru depusă. Se

consideră că se evaporă 20% din cantitatea iniţială de apă din soluţie. Se foloseşte

densitatea soluţiei apoase iniţiale de CuSO4 din Anexa 1.

44. Un student, în timpul determinării recuperării unui metal nobil, umple cilindrul

gradat cu 78,4 mL de apă industrială uzată, dar notează în caietul de laborator 79

mL. Cum va afecta precizia determinării ? Explicați.

45. Un student, în timpul determinării recuperării unui metal nobil, utilizează doi

electrozi de mase diferite: mi1 = 10,23 g si mi2 = 10,41 g. După 5 zile de electroliză

Page 135: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

135

internă pe cei doi electrozi se depune metalul nobil, iar prin cântărire se obține: mf1

= 10,67 g și mf2 = 10,86 g. Care este masa de metal nobil depusă și care este

precizia determinării ?

46. O bucată de sârmă de alamă este imersată timp de 3 zile în 850 mL soluție de apă

industrială uzată de cupru de concentrație inițială de 14% CuSO4, care ajunge în

final la o concentrație de 11% CuSO4. Calculați masa de cupru depusă. Se

consideră că se evaporă 10% din cantitatea iniţială de apă din soluţie. Se foloseşte

densitatea soluţiei apoase iniţiale de CuSO4 din Anexa 1.

47. Un student, în timpul determinării recuperării unui metal nobil, umple cilindrul

gradat cu 88,5 mL de apă industrială uzată, dar notează în caietul de laborator 89

mL. Cum va afecta precizia determinării ? Explicați.

48. Un student, în timpul determinării recuperării unui metal nobil, utilizează doi

electrozi de mase diferite: mi1 = 10,55 g și mi2 = 10,38 g. După 3 zile de electroliză

internă pe cei doi electrozi se depune metalul nobil, iar prin cântărire se obține: mf1

= 10,74 g și mf2 = 10,62 g. Care este masa de metal nobil depusă și care este

precizia determinării ?

49. O bucată de sârmă de alamă este imersată timp de 10 zile în 900 mL soluție de apă

industrială uzată de cupru de concentrație inițială de 10% CuSO4, care ajunge în

final la o concentrație de 9% CuSO4, Calculați masa de cupru depusă. Se consideră

că se evaporă 25% din cantitatea iniţială de apă din soluţie. Se foloseşte densitatea

soluţiei apoase iniţiale de CuSO4 din Anexa 1.

50. Un student, în timpul determinării recuperării unui metal nobil, utilizează doi

electrozi de mase diferite: mi1 = 9,95 g și mi2 = 9,64 g. După 7 zile de electroliză

internă pe cei doi electrozi se depune metalul nobil, iar prin cântărire se obține: mf1

Page 136: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

136

= 10,47 g și mf2 = 10,12 g. Care este masa de metal nobil depusă și care este

precizia determinării ?

51. O bucată de sârmă de alamă este imersată timp de 3 zile în 500 mL soluție de apă

industrială uzată de argint de concentrație inițială de 5% CuSO4, care ajunge în

final la o concentrație de 4,5% CuSO4. Calculați masa de cupru depusă. Se

consideră că se evaporă 10% din cantitatea iniţială de apă din soluţie. Se foloseşte

densitatea soluţiei apoase iniţiale de CuSO4 din Anexa 1.

52. Un student, în timpul determinării recuperării unui metal nobil, umple cilindrul

gradat cu 51,7 mL de apă industrială uzată, dar notează în caietul de laborator 51

mL. Cum va afecta precizia determinării ? Explicați.

53. O bucată de sârmă de alamă este imersată timp de 5 zile în 650 mL soluție de apă

industrială uzată de cupru de concentrație inițială de 8% CuSO4, care ajunge în

final la o concentrație de 6% CuSO4. Calculați masa de cupru depusă. Se consideră

că se evaporă 15% din cantitatea iniţială de apă din soluţie. Se foloseşte densitatea

soluţiei apoase iniţiale de CuSO4 din Anexa 1.

54. Un student, în timpul determinării recuperării unui metal nobil, umple cilindrul

gradat cu 89,4 mL de apă industrială uzată, dar notează în caietul de laborator 90

mL. Cum va afecta precizia determinării ? Explicați.

55. Un student, în timpul determinării recuperării unui metal nobil, utilizează doi

electrozi de mase diferite: mi1 = 8,23 g si mi2 = 8,48 g. După 5 zile de electroliză

internă pe cei doi electrozi se depune metalul nobil, iar prin cântărire se obține: mf1

= 8,66 g și mf2 = 8,89 g. Care este masa de metal nobil depusă și care este precizia

determinării ?

56. O bucată de sârmă de alamă este imersată timp de 5 zile în 800 mL soluție de apă

industrială uzată de cupru de concentrație inițială de 8% CuSO4, care ajunge în

Page 137: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

137

final la o concentrație de 6,5% CuSO4. Calculați masa de cupru depusă. Se

consideră că se evaporă 15% din cantitatea iniţială de apă din soluţie. Se foloseşte

densitatea soluţiei apoase iniţiale de CuSO4 din Anexa 1.

57. Un student, în timpul determinării recuperării unui metal nobil, umple cilindrul

gradat cu 48,7 mL de apă industrială uzată, dar notează în caietul de laborator 49

mL. Cum va afecta precizia determinării ? Explicați.

58. Un student, în timpul determinării recuperării unui metal nobil, utilizează doi

electrozi de mase diferite: mi1 = 8,45 g și mi2 = 8,33 g. După 3 zile de electroliză

internă pe cei doi electrozi se depune metalul nobil, iar prin cântărire se obține: mf1

= 8,92 g și mf2 = 8,71 g. Care este masa de metal nobil depusă și care este precizia

determinării ?

59. O bucată de sârmă de alamă este imersată timp de 7 zile în 900 mL soluție de apă

industrială uzată de cupru de concentrație inițială de 7,5% CuSO4, care ajunge în

final la o concentrație de 4% CuSO4, Calculați masa de cupru depusă. Se consideră

că se evaporă 20% din cantitatea iniţială de apă din soluţie. Se foloseşte densitatea

soluţiei apoase iniţiale de CuSO4 din Anexa 1.

60. Un student, în timpul determinării recuperării unui metal nobil, utilizează doi

electrozi de mase diferite: mi1 = 5,55 g și mi2 = 5,43 g. După 7 zile de electroliză

internă pe cei doi electrozi se depune metalul nobil, iar prin cântărire se obține: mf1

= 5,77 g și mf2 = 5,82 g. Care este masa de metal nobil depusă și care este precizia

determinării ?

Page 138: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

138

IV: Elaborarea unui eseu referitor la caracterizarea materialului

primit în cadrul lucrărilor de laborator și a comportamentului

acestuia în diverse medii studiate

Eseul va fi elaborat cu ajutorul rezultatelor obținute la lucrările de laborator. Va fi

redactat pe calculator, în Word, cu caractere Times New Roman de 12, la 1,5 rânduri.

Marginile paginii vor fi de 2,5 cm.

Eseul va avea între 5-10 pagini (minim 5 pagini) și structura unui articol științific.

Indicațiile pentru redactare sunt următoarele:

Titlul eseului va fi scris cu Times New Roman caractere 14, Bold. Sub titlu se vor trece

Prenumele și numele autorului (Times New Roman caractere 12, Italic). Afilierea (în

acest caz Facultatea de Știința și Ingineria Mediului, adresa facultății, secția și grupa) va

fi trecută sub prenume și nume cu aceleași caractere. După titlu, prenume, nume și

afiliere urmează:

1. Abstractul (Rezumatul): reprezintă un rezumat a întregii lucrări. Nu conține

indici bibliografici. Conține o parte introductivă despre materialul primit (3-4

propoziții), urmată de câteva rezultate relevante obținute și o concluzie scurtă.

Abstractul nu poate avea o lungime mai mare de jumătate de pagină.

2. Cuvintele cheie: maxim 5 cuvinte cheie care să reflecte esențialul eseului.

3. Introducerea: va conține obiectivul eseului și informații despre materialul folosit

la lucrările de laborator: compoziție, fabricare, istoric, etc.

4. Partea Experimentală: va conține informații despre metodele experimentale

folosite la caracterizarea și comportarea în diverse medii a materialului folosit.

Page 139: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

139

5. Rezultate și discuții: în această secțiune se vor trece rezultatele obținute pentru

fiecare metodă folosită și se va discuta comportamentul materialului în diferitele

medii.

6. Concluziile: se vor formula concluziile finale desprinse în urma rezultatelor și

discuțiilor.

7. Bibliografie: indicii bibliografici se vor trece în ordinea alfabetică. Bibliografia

va conține cel puțin 5 indici bibliografici.

Exemplu pentru articole și cărți: Jun Kyu Lee, Woo Young Yoon,Bok Ki Kim, 2013,

Electrochemical Behaviors of Diamond-Like-Carbon-Coated Silicon Monoxide–

Graphite Composite Anode for Li-Ion Battery, Journal of Electrochemical Society,

Volume 160, Issue 9, Pages A1348-A1352.

Exemplu pentru informații luate de pe internet: Ceramic materials, Wikipedia, on-

line la: https://en.wikipedia.org/wiki/Ceramic_materials, accesat în data de 05/07/2013,

orele 11:16.

IMPORTANT! Citarea în text a bibliografiei se face în dreptul fiecărei propoziții sau

paragraf luat din sursa bibliografică și se exprimă într-o manieră proprie (adică nu se

preia exact cum este scris în sursa bibliografică).

Citarea se face astfel:

Exemplu : (Ionescu et al, 2007), dacă există mai mult de 2 autori

(Ionescu & Popescu, 2007) dacă există doar 2 autori

(Ionescu, 2007) dacă există un singur autor

(*Wikipedia, 2013) dacă informația a fost extrasă în 2013

Page 140: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

140

ESEUL va fi listat față-verso, capsat și prezentat în folie, sau în folder de plastic și

semnat.

V. BIBLIOGRAFIE

1. C. Roşu, 2007 : Indrumător de lucrări practice de chimia mediului, Ed.

Casa Cărtii de Știință, Cluj-Napoca, p. 172.

2. C. Roşu, 2014 : Ştiinţa şi Ingineria Materialelor (elemente teoretice şi

aplicaţii practice), suport de curs, format electronic,

www.enviro.ubbcluj.ro, Cluj-Napoca, p. 200.

3. H. Nascu, L. Marta, E.M. Pica, V. Popescu, M. Ungureşan, L. Jantschi,

2002: Chimie. Indrumător de lucrări practice, Ed. U.T. Pres, Cluj-

Napoca, p.250.

4. H. Nascu, V. Popescu, L. Bolunduț, 2008: Chimie. Indrumător de

lucrări practice, Ed. U.T.Pres, Cluj-Napoca, p.200.

5. N. Popescu, 1977: Studiul materialelor, Ed. Didactică și Pedagogică,

Cluj-Napoca, p. 196.

Page 141: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

141

VI. ANEXE

Anexa 1: Concentrația soluțiilor apoase de CuSO4, în funcție de

densitate, la 20°C.

Concentrația Densitatea (g/cm3)

0,50 1,0033

1,00 1,0085

1,50 1,0137

2,00 1,0190

2,50 1,0243

3,00 1,0296

3,50 1,0349

4,00 1,0403

4,50 1,0457

5,00 1,0511

5,50 1,0565

6,00 1,0620

6,50 1,0675

7,00 1,0730

7,50 1,0786

8,00 1,0842

8,50 1,0898

9,00 1,0955

9,50 1,1012

10,00 1,1070

11,00 1,1186

12,00 1,1304

13,00 1,1424

14,00 1,1545

15,00 1,1669

16,00 1,1796

17,00 1,1926

18,00 1,2059

Page 142: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

142

Anexa 2: Tabelul periodic al elementelor(A și Z)

Numărul atomic Z

Sursa: http://www.eutopedia.info/page.php?flid=626261&otherLevel=811646

Numărul de masă A

Sursa: http://ro.wikipedia.org/wiki/Fi%C8%99ier:Periodic_table_discovery_periods.png

Page 143: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

143

Anexa 3: Electronegativitatea elementelor

Denumirea

elementului chimic

Simbolul

elementului

chimic

Electronegativitatea

HIDROGEN H 2,2

LITIU Li 1,0

BERILIU Be 1,5

BOR B 2,0

CARBON C 2,5

AZOT N 3,0

OXIGEN O 3,5

FLUOR F 4,0

SODIU Na 0,9

MAGNEZIU Mg 1,2

ALUMINIU Al 1,5

SILICIU Si 1,8

FOSFOR P 2,1

SULF S 2,5

CLOR Cl 3,0

POTASIU K 0,8

CALCIU Ca 1,0

SCANDIU Sc 1,3

TITAN Ti 1,5

VANADIU V 1,6

CROM Cr 1,5

MANGAN Mn 1,5

FIER Fe 1,8

COBALT Co 1,9

NICHEL Ni 1,8

CUPRU Cu 1,9

ZINC Zn 1,8

GALIU Ga 1,6

GERMANIU Ge 1,8

ARSEN As 2,0

SELENIU Se 2,4

BROM Br 2,8

Page 144: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

144

RUBIDIU Rb 0,8

STRONȚIU Sr 1,0

YTRIU Y 1,9

ZIRCONIU Zr 1,4

NIOBIU Nb 1,6

MOLIBDEN Mo 1,8

TECHNEȚIU Tc 1,9

RUTENIU Ru 2,2

RHODIU Rh 2,2

PALADIU Pd 2,2

ARGINT Ag 1,9

CADMIU Cd 1,7

INDIU In 1,7

STANIU Sn 1,8

STIBIU Sb 1,9

TELUR Te 2,1

IOD I 2,5

CESIU Cs 0,7

BARIU Ba 0,9

FRANCIU Fr 0,7

RADIU Ra 0,9

HAFNIU Hf 1,3

TANTAL Ta 1,5

WOLFRAM W 1,7

RENIU Re 1,9

OSMIU Os 2,2

IRIDIU Ir 2,2

PLATINĂ Pt 2,2

AUR Au 2,4

MERCUR Hg 1,9

TALIU Tl 1,8

PLUMB Pb 1,9

BISMUT Bi 1,9

POLONIU Po 2,0

ASTATIN At 2,2

Page 145: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

145

Anexa 4: Tipuri de rețele cristaline pentru elementele din tabelul

periodic

Page 146: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

146

Anexa 5: Electronegativitatea elementelor (L. Pauling)

Page 147: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

147

Anexa 6: Razele atomice ale elementelor

Page 148: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

148

Anexa 7: Configurația electronică a ultimului strat pentru elemente

Page 149: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

149

Anexa 8: Densitatea elementelor (g/cm3 )

Page 150: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

150

Anexa 9: Duritatea (de tip Mohs) pentru metale

Page 151: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

151

Anexa 10: Volumul corpurilor geometrice

Piramida

Volumul piramidei:

𝑽 =𝑨 ∙ 𝒉

𝟑

Trunchiul de piramidă

Volumul trunchiului de piramidă:

𝑽 =𝒉

𝟑∙ (𝑨 + 𝒂 + 𝑨 ∙ 𝒂 )

Page 152: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

152

Conul

Volumul conului:

𝑽 =𝝅 ∙ 𝒉

𝟑∙ (𝑹𝟐 + 𝒓𝟐)

Trunchiul de con

Volumul trunchiului de con

𝑽 =𝝅 ∙ 𝒉

𝟑∙ (𝑹𝟐 + 𝒓𝟐 + 𝑹 ∙ 𝒓)

Page 153: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

153

Cilindrul

Volumul cilindrului:

𝑽 = π ∙ 𝒓𝟐 ∙ 𝒉

Paralelipipedul

Volumul paralelipipedului

𝑽 = 𝑳 ∙ 𝒍 ∙ 𝒉

Page 154: caietul de lucrari practice de laborator, stiinta si ingineria materialelor

Caiet de lucrări practice de laborator Profesor Dr. Ing. Cristina Roșu

Știința și Ingineria Materialelor Cercetător Dr. Gabriela Popița

154

Sfera

Volumul sferei

𝑽 =𝟒 ∙ 𝝅 ∙ 𝒓𝟑

𝟑

unde:

V=volumul

A=aria bazei mari; a=aria bazei mici

h=înălțimea (sau distanța între cele două baze)

r=raza

L=lungimea

l=lățimea

Sursa: http://www.mateonline.net/geometrie.htm