Экспериментальная часть.
Опыт I. Электролитическое меднение стали.
а) Введение. Медные покрытия часто применяют в качестве подслоя для никелирования или хромирования, серебрения, золочения. Меднение служит для повышения электропроводности изделий, а также в декоративных целях.
Для меднения используются раствор электролита следующего
состава:
Сульфат меди CuSO4 5H2O – 200 г/л
Серная кислота H2SO4 – 600 г/л
Тиомочевина CS(NH2)2 – 0,01 г/л
Сульфат меди является основной электролита, серная кислота добавляется для увеличения электропроводности и для поддержания необходимого рН раствора, а тиомочевина дает возможность проводить электролиз при более высокой плотности тока. В качестве растворимого
анода используются медные пластины.
Режим электролиза: плотность тока (100-200 а/м2), температура
комнатная (288-298 0К), рН электролита 1.5, время процесса при
плотности тока (200 а/м2) - не более 5 - 10 минут (15 - 20 мин.) (воизбежание образования рыхлого осадка).
б) Подготовка к опыту.
Полученную для меднения стальную пластинку защищают наждачной бумагой, измеряют её длину и ширину, рассчитывают поверхность в м2 для двух сторон. Рассчитывают силу рабочего тока, исходя их рекомендованной плотности тока и размеров покрываемого образца. Пример расчета: длина пластинки 0,15 м, ширина 0,015 м, площадь пластинки с двух сторон 0,00450 м2. Плотность тока 150 а/м2. Силу тока находят по формуле:
I = S I = 0,00450 150 = 0,675 ампера
Опускают пластину на несколько минут в раствор щелочи для обезжиривания, промывают горячей и холодной водой. Затем производят травление в 20 % соляной кислоте в течение 2-3 минут для удаления окисной пленки. 0бразец тщательно промывают в воде, сушат и взвешивают на технических весах с точностью до 0,01 г. Предварительно проверяют температуру электролита с помощью термометра и определяют рН раствора универсальной индикаторной бумагой.
в) Проведение опыта.
Укрепляют пластину в зажимах и опускают в гальваническую ванну для меднения, так чтобы она была полностью погружена в раствор. Собирают электрическую схему (рисунок 1), соединяя стальную пластинку с отрицательным, а медные аноды с положительными полюсами источника тока. Включают ток, с помощью реостата устанавливают рассчитанную силу тока и, следя по часам, проводят электролиз в течение заданного времени. По окончании опыта образец вынимают из ванны, промывают проточной водой и сушат. Высушенную пластинку взвешивают и по разнице в весе находят массу высаженной меди ( m опыт.). По внешнему виду оценивает качество полученного покрытия.
Составьте схему катодного и анодного процессов и рассчитайте выход по току.
Достарыңызбен бөлісу: |