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, kt�ry w postaci jon�w przechodzi do roztworu. W pobliu katody zmniejsza si w elektrolicie ilo kation�w, podczas gdy w bezporednim ssiedztwie anody ilo ich wzrasta. Dla odpowiednio dobranej gstoci prdu w pobliu katody i anody ustala si okrelone stenie kation�w, kt�re 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, w�wczas osadzaj si powoki metaliczne w postaci proszk�w 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 kation�w z gbi elektrolitu. Tylko zastosowanie bardziej stonych elektrolit�w, wzrost temperatury i mieszanie roztworu kpieli zwiksza dyfuzj jon�w, 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 skadnik�w, pH roztworu, napicie na elektrodach wanny stwarzaj odpowiednie warunki dla elektrolizy prowadzonej przy mniejszej lub wikszej gstoci prdu.
Jedyna wic droga do intensyfikacji proces�w galwanicznych prowadzi przez zwikszenie gstoci prdowej i to w taki spos�b, aby zapobiec tworzeniu si powok niskiej jakoci. Prd stay okresowo zmienny staje si nowym czynnikiem, kt�ry pozwala na stosowanie wyszych gstoci prdowych. Anodowo spolaryzowana katoda daje moliwo uzupenienia dziki dyfuzji brakujcych kation�w w warstwie katodowej. Tzw. okres anodowy tj. okres, w kt�rym katoda staje si anod jest zawsze kr�tszy 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 nier�wnoci 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, kt�re 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 niekt�rych 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, kt�re nie mog uczestniczy w osadzaniu cynku, gdy ponownie wczony jest okres katodowy. Prdu staego okresowo zmiennego nie stosuje si r�wnie przy niklowaniu, poniewa nie moe on wpyn na zwikszenie gstoci prdu nawet w temperaturze sigajcej do 60 oC. Wydzielanie jon�w niklawych na katodzie wymaga dosy duego napicia na elektrodach wanny. Takie wysokie napicie w maym stopniu zaley od steniowej polaryzacji katodowej. Drug zasadnicz przyczyn, kt�ra 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. W�wczas 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 proces�w galwanicznych oraz poprawienia jakoci powok przez zastosowanie prdu staego okresowo zmiennego.
Przebieg wiczenia.
Naley zestawi obw�d elektryczny, kt�rego zasadniczy element stanowi wanna elektrolityczna wykonana z winiduru oraz automatyczny przecznik biegun�w.
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 obr�bce anodowej w roztworze K3Fe(CN)6 i policzy pory przypadajce na 1 cm2 powoki.
Opracowanie wynik�w.
Scharakteryzowa wygld powok otrzymanych w poszczeg�lnych 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
Generatoryprzebiegówsinusoidalnych, wip, Elektronika 2, Elektronika II - sprawozdania na laboratoria
ac, Politechnika Lubelska, Studia, Elektrotechnika, ELEKTROTECHNIKA LABORATORIUM, Laboratoria z elek
więcej podobnych podstron