WICZENIE NR 5
ZASTOSOWANIE REWERSJI PRDOWEJ W PROCESACH OSADZANIA METALI
W procesie elektrolizy w kpielach galwanicznych na katodzie osadzaj si kationy z elektrolitu, a rozpuszcza si metal, który w postaci jonów przechodzi do roztworu. W pobliu katody zmniejsza si w elektrolicie ilo kationów, podczas gdy w bezporednim ssiedztwie anody ilo ich wzrasta. Dla odpowiednio dobranej gstoci prdu w pobliu katody i anody ustala si okrelone stenie kationów, które nie zmienia si w czasie trwania procesu. Gdy zwikszy si gsto prdu w takim stopniu, e warstwa przykatodowa elektrolitu wyranie zuboeje w kationy, a warstwa w pobliu anody odpowiednio wzbogaci si, wówczas osadzaj si powoki metaliczne w postaci proszków lub wyranie „przypalone”. Tworzenie si takich powok spowodowane jest tym, e warstwa przykatodowa nie nada w danych warunkach uzupeni si w drodze dyfuzji nowymi porcjami kationów z gbi elektrolitu. Tylko zastosowanie bardziej stonych elektrolitów, wzrost temperatury i mieszanie roztworu kpieli zwiksza dyfuzj jonów, a co za tym idzie pozwala w pewnym stopniu nasyci kationami warstw przykatodow. Wzrost gstoci prdu decyduje wycznie o szybkoci galwanicznego procesu, poniewa inne parametry jak temperatura elektrolitu, stenie podstawowych skadników, pH roztworu, napicie na elektrodach wanny stwarzaj odpowiednie warunki dla elektrolizy prowadzonej przy mniejszej lub wikszej gstoci prdu.
Jedyna wic droga do intensyfikacji procesów galwanicznych prowadzi przez zwikszenie gstoci prdowej i to w taki sposób, aby zapobiec tworzeniu si powok niskiej jakoci. Prd stay okresowo zmienny staje si nowym czynnikiem, który pozwala na stosowanie wyszych gstoci prdowych. Anodowo spolaryzowana katoda daje moliwo uzupenienia dziki dyfuzji brakujcych kationów w warstwie katodowej. Tzw. okres anodowy tj. okres, w którym katoda staje si anod jest zawsze krótszy od okresu katodowego. W przeciwnym przypadku nie mona byoby osadzi powoki (obrana przez nas katoda faktycznie byaby anod).
Podczas anodowego okresu zachodzi polerowanie wieo wydzielonego metalu, gdy bardziej wystajce nierównoci powoki szybciej rozpuszczaj si w stosunku do pozostaej powierzchni. Powoka wygadza si i uzyskuje poysk. Zwikszenie okresu anodowego prowadzi do otrzymania bardziej byszczcych powok, lecz ujemnie wpywa na szybko procesu. Prd stay okresowo zmienny charakteryzuje si okresem zmiany kierunku prdu T oraz dwoma okresami elektrodowymi: anodowym ta i katodowym tk, które czsto wyraa si stosunkiem tk/ta.
Z duym powodzeniem mona stosowa prd stay okresowo zmienny w cyjankalicznych kpielach do miedziowania, mosidzowania, cynkowania, kadmowania, srebrzenia i zocenia, w kwanych kpielach do miedziowania, cynkowania i cynowania, w alkalicznych kpielach do cynowania i cynkowania.
W niektórych przypadkach wprowadzenie do produkcji prdu staego okresowo zmiennego napotyka na due trudnoci ze wzgldu na zachowanie si metalu pokrycia w okresie anodowym lub w momencie zmiany jego na okres katodowy. Np. pewne przeszkody w normalnym prowadzeniu procesu alkalicznego cynkowania wynikaj z tego, e podczas anodowego rozpuszczania si cynku na katodzie tworz si koloidalne czstki wodorotlenku cynku, które nie mog uczestniczy w osadzaniu cynku, gdy ponownie wczony jest okres katodowy. Prdu staego okresowo zmiennego nie stosuje si równie przy niklowaniu, poniewa nie moe on wpyn na zwikszenie gstoci prdu nawet w temperaturze sigajcej do 60 oC. Wydzielanie jonów niklawych na katodzie wymaga dosy duego napicia na elektrodach wanny. Takie wysokie napicie w maym stopniu zaley od steniowej polaryzacji katodowej. Drug zasadnicz przyczyn, która dyskwalifikuje niklowanie jako proces prowadzony prdem staym okresowo zmiennym, to wybitna skonno niklu do pasywacji w elektrolicie siarczanowym. Warstwy niklu osadzane w kolejnych okresach katodowych zuszczaj si jedna z drugiej. Badania wykazay, e przyczepno powok niklowych ulega poprawie, jeeli okres anodowy bdzie coraz bardziej zmniejsza si. Moe on osign nawet stan zerowy. Wówczas bdziemy mieli do czynienia nie z prdem staym okresowo zmiennym lecz z prdem staym przerywanym.
Cel wiczenia.
Celem wiczenia jest zapoznanie si z metod intensyfikacji procesów galwanicznych oraz poprawienia jakoci powok przez zastosowanie prdu staego okresowo zmiennego.
Przebieg wiczenia.
Naley zestawi obwód elektryczny, którego zasadniczy element stanowi wanna elektrolityczna wykonana z winiduru oraz automatyczny przecznik biegunów.
Warto redniego prdu dla procesu z rewersj obliczamy wedug wzoru:
Dobrze odtuszczon i wytrawion pytk stalow umieci w wannie elektrolitycznej i prowadzi proces osadzania metalu w cigu 30 min., w kolejno zmienianych elektrolitach:
a) miedzi kwanej,
b) cyny kwanej,
c) srebrzenie cyjankaliczne,
d) mosidzowanie.
Z kadej kpieli naley otrzyma cztery pokrycia tzn. bez rewersji oraz z rewersj przy nastpujcych stosunkach tk i ta: 9:1, 8:2, 7:3.
Uzyskane pokrycia dobrze wypuka zimn wod i wysuszy. Wygld zewntrzny powoki oceni pod mikroskopem metalograficznym. Powoki cynowe i cynkowe podda obróbce anodowej w roztworze K3Fe(CN)6 i policzy pory przypadajce na 1 cm2 powoki.
Opracowanie wyników.
Scharakteryzowa wygld powok otrzymanych w poszczególnych wariantach z uwypukleniem wpywu rewersji prdowej. Ponadto naley opisa wyniki uzyskane badaniach szczelnoci powok cynowych i cynkowych oraz okreli przydatno rewersji prdowej w podwyszaniu jakoci powoki.
SCHEMAT PODCZENIA APARATURY
BEZ REWERSJI
Z REWERSJ
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
laboratoria elektrochemia II, ĆWNR7, ?WICZENIE nr 10
laboratoria elektrochemia II, ĆWNR6, ?WICZENIE NR 6
7 Analizatory harmonicznych - FUSIARZ, LABORATORIUM ELEKTROTECHNIKI II
7 Analizatory harmonicznych - FUSIARZ, LABORATORIUM ELEKTROTECHNIKI II
laboratoria elektrochemia II, ĆWNR8, KONDENSATOR ELEKTROCHEMICZNY
3 Analizatory harmonicznych - PROKOPIUK, LABORATORIUM ELEKTROTECHNIKI II
07 2, LABORATORIUM ELEKTROTECHNIKI II
Analizator harm, LABORATORIUM ELEKTROTECHNIKI II
Sprawozdanie nr.1, Politechnika Lubelska, Studia, ELEKTROTECHNIKA LABORATORIUM, Laboratoria z elektr
Sprawozdanie nr 4, Politechnika Lubelska, Studia, ELEKTROTECHNIKA LABORATORIUM, Laboratoria z elektr
Sprawozdanie nr.9, Politechnika Lubelska, Studia, Elektrotechnika, ELEKTROTECHNIKA LABORATORIUM, Lab
Sprawozdanie z ćwiczenia nr 2(transformator), Studia, AAAASEMIII, 3. semestr, Elektrotechnika II, Pa
Sprawozdanie z +wiczenia nr 1, Studia, AAAASEMIII, 3. semestr, Elektrotechnika II, Pack, Pack
Sp 12, Politechnika Lubelska, Studia, Elektrotechnika, ELEKTROTECHNIKA LABORATORIUM, Laboratoria z e
elektrochemia, ĆWNR3, ?WICZENIE NR 5
elektrochemia, ĆWNR4, ?WICZENIE NR 1
GeneratoryprzebiegĂłwsinusoidalnych, wip, Elektronika 2, Elektronika II - sprawozdania na laboratoria
ac, Politechnika Lubelska, Studia, Elektrotechnika, ELEKTROTECHNIKA LABORATORIUM, Laboratoria z elek
więcej podobnych podstron