Расчет выхода меди по току.
Найдите теоретическое количество меди, которое должно получиться, согласно закону Фарадея, по формуле:
mтеор. = I t , где
mтеор. – масса меди в г.
I – сила тока в амперах.
По формуле: η 100%
рассчитайте выход по току.
Полученные данные опыта сведите в таблицу.
Размеры пластины, м
|
Площадь пластины,м2
|
Плотность тока, а/м2
|
Сила тока, ампер
|
Время опыта, сек.
|
|
|
|
|
|
Масса пластины до покрытия, г.
|
Масса пластины после покрытия, г.
|
Масса осажденной меди, г.
|
Выход по току, %
|
|
|
|
|
Опыт 2. Электрохимическое никелирование стали.
а) Введение.
Никелевые покрытия служат для защиты от коррозии, а также применяются для декоративных целей. Для получения высококачественных покрытий на стальных образцах, последние подвергают предварительному меднению.
Раствор для никелирования имеет следующий состав:
Сульфат никеля NiSO4 7H2O – 140 г/л
Сульфат натрия NaSO4 10H2O – 60 г/л
Сульфат магния MgSO4 – 50 г/л
Хлорид натрия NaCL – 5 г/л
Борная кислота H3BO3 – 20 г/л
Основой электролита является сульфат никеле, сульфаты натрия и магния вводятся для улучшения электропроводности, Хлорид натрия препятствует образование окисных пленок на никелевом аноде, а борная кислота оказывает буферное действие.
Режим электролиза: плотность тока 80-100 ампер/м2, рН электролита 5,5. Температура комнатная, время электролиза 10 минут.
б) Подготовка к опыту.
Полученную для никелирования стальную пластину зачищают наждачной бумагой, измеряют её длину и ширину, рассчитывают поверхность в м2 для двух сторон.
Рассчитывают силу рабочего тока, исходя из рекомендованной плотности тока и размеров покрываемого образца. Пример расчета: пластинка имеет следующие размеры: длина 0,15 м. , ширина 0,15 м. Её площадь с двух сторон равна 0,00450 м2. Плотность тока 100 а/м2. Силу тока находят по формуле:
I = S I = 0,00450 100 = 0,45 ампера
Для обезжиривания опускают пластинку на несколько минут в раствор щелочи, промывают горячей водой и холодной водой. Травление с целью снятия окисной пленки проводят в 20 % растворе соляной кислоты 2-3 минуты. После травления образец тщательно промывают, сушат и взвешивают на технических весах с точностью до 0,01 г.
Предварительно термометром проверяют температуру электролита и с помощью универсальной индикаторной бумаги контролируют величину рН раствора.
в) Проведение опыта.
Укрепляют пластину в зажимах и опускают в гальваническую ванну для никелирования так, чтобы она была полностью погружена в жидкость. Собирают электрическую схему, как показано на рис.1, соединяя стальную пластину с отрицательным, а никелевые аноды с положительным 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 пластину взвешивают и по разнице в весе находят массу высаженного никеля. По внешнему виду оценивают качество полученного покрытия. Составляют схему катодного и анодного процессов и рассчитывают выход по току.
Достарыңызбен бөлісу: |