Металлдар мен құймалар арқылы электрхимиялық қаптамалар алудың технологиясы
жүктеу/скачать 1,78 Mb. Pdf көрінісі
|
Все лекции по Гальвантехника
|
5.4 Мырыштау Мырыш қаптамасының жоғары қорғаныш қасиетіне және анодтық сипатына, сонымен қатар арзандығына орай өндірістің көптеген салаларында кеңінен қолданады. Мырыш қаптамасын тұндыруға әртүрлі электролиттер қолданады. Атап айтсақ: қышқылды, цианды, аммиакты, мырышты және т.б. электролиттер. Қышқылды мырышты электролиттерде мырыш жәй гидратты иондар түрінде жүреді және катодта разрядталуы мына схема бойынша жүреді: Zn 2+ +2e → Zn Тоқ шығымы 100% құрайды. Электролиттің негізгі кемшілігі шашырау қабілетінің төмендігі, сондықтан күкірт қышқылды электролиттерді қарапайым формалы бөлшектерді қаптау үшін қолданады, мысалы листтар, ленталар, сымдар және т.б. Күкірт қышқылды электролиттердің құрамы мен жұмыс режимі: Мырыш сульфаты.......... 200 – 300 г/л Натрий сульфаты.......... 50 - 100 г/л Декстрин...................... 8 - 10г/л рН................................. 3,5 - 4,5 Температура 0 С............. 15 - 25 Тоқ тығыздығы А/дм 2 ......... 1 - 2 Қазір процесті интенсивтендіру үшін фтор боратты электролиттер қолданады. Қышқылды электролиттерде мырыштаудың кемшіліктері төмендегі кестеде көрсетілген. Кемшіліктер Себептері Жою әдістері Ірі кристалды қаптамалардың түзілуі рН, тоқ тығыздығының жоғарлауынан, мырыш концентрациясының төмендеуінен Электролитті қышқылдап, күкірт қышқылын рН 3,5 дейін жеткенше қосу, мырыш концентрациясын берілген мәнге дейін жеткізу Күңгірт тұнба, қабыршақтану Электролит органикалық және механикалық қоспалармен ластануынан Электролитке ұсақталған ағаш көмірін енгізіп, сүзу. 2-5г/л Н 2 О 2 енгізіп, тоқпен өңдеу Күңгірт тесік тұнба Электр оң металл иондарының (мыс, сынап, қорғасын, күміс) болуы Алдын ала рН 2 - 3 дейін қышқылдап, төмен тоқ тығыздығында электролитті өңдеу. Цианидті электролиттер жоғары шашырау қаблетімен ерекшеленеді және күрделі конфигурациялы бөлшектерді қаптау үшін қолданылады. Цианидті электролиттерде мырыш комплексті қосылыстар түрінде болады Na 2 Zn(CN) 4 . Электролитте бұл комплексі тұз мына схема бойынша диссоциаланады: Na 2 Zn(CN) 4 ↔ 2Na + + [Zn(CN) 4 ] 2- Катодта мырыштың разрядының механизмі қазіргі уақытқа дейін толық түсіндірілмеген. Бір теория бойынша комплексті анион жәй иондарды түзуімен ары қарай диссоциаланады: [Zn(CN) 4 ] 2- ↔ Zn 2+ + 4CN - , катодта разрядталады. Ал кейбір зерттеулер мырыштың бөлінуі катодта адсорбциалану қабілетіне ие комплексті аниондардың өзінің разрядталу нәтижесінде жүреді деп есептейді. Бұл электролит өте улы, ерітіндіні дайындау кезінде өте мұқият болуды талап етеді. Электролитерді дайындаудың негізгі компоненттері ретінде Мырыш оксиді……….. 20 – 30 г/л Натрий цианиді............. 20 – 50 г/л Натрий гидроксиді........ 40 – 100 г/л Температура, 0 С.................. 18 - 25 Тоқ тығыздығы, А/дм 2 ........ 1 - 3 Тұнбаның сыртқы түрін жақсарту үшін глицирин және күкіртті натрийді қосады. Цианидті электролиттерде мырыштаудың кемшіліктері Кемшіліктер Себептері Жою әдістері Қара түсті қаптама және жылтырлығының төмендігі Электролитте ауыр металдардың қоспасы болуынан мыс, қорғасын, темір күкіртті натрийді қосып, электролитті өңдеу Анодта және ваннаның қабырғасында ақ қақтардың түзілуі Электролитте карбонаттардың жиналуынан Барий тотығының гидраттарын қосу арқылы карбанаттарды жою Төмен тоқ шығымы Тоқ тығыздығының жоғары болуынан немесе цианидтің артық мөлшерінен Тоқ тығыздығын төмендету немесе электролитке мырыш тотығын немесе мырыш тотығының гидратын енгізу Улы цианды электролиттердің орынына аммиакатты электролиттерді қолдану тиімді. Мұнда мырыш комплексті катиондар түрінде болады: [Zn(NH 3 ) n (H 2 O) m ] 2+ . Мырыштың аммиакатты қосылыстарын мырыш оксиді мен аммоний тұзының әрекеттесуі арқылы төмендегі реакция бойынша алынады: ZnO + 2NH 4 Сl → Zn(NH 3 ) 2 Сl 2 + H 2 O Кең таралған аммиакты электролиттердің құрамы мен жұмыс жасау режимі: мырыш оксиді, аммоний хлориді, бор қышқылы, клей, рН 5,9 - 6,5; температура 15-25 0 С; i k =0,5 - 1,0А\см 2 . Анодты аймақтаға рН ты тұрақтандырып тұру үшін аммиакатты электролиттерге буферлі қосылыстар құяды. Буферлі қосылыстар ретінде бор қышқылы немесе сірке қышқылының тұзы қолданылады. Цианидті электролиттерге қарағанда аммиакатты электролиттер органикалық қоспаларға сезгіштігі төмендеу және изоляциалық материалдарды бұзбайды. Аммиакты электролиттерде мырыштаудың кемшіліктері (олқылықтары) Кемшіліктер Себептері Жою әдістері Бөлшектерге газдың қарқынды бөлінуі Электролитте мырыштың аздығы Мырыш оксидін енгізу Анодта және ваннада ақ борпылдақ тұнбаның түзілуі Температураның төмендеуінен тұздардың кристаллизациалануы Температураны көтеру Тесік мырыштың болуы немесе бөлшектің жиегінде дендриттердің түзілуі Тоқ тығыздығының жоғарлауынан немесе электролит температурасының төмендеуінен Тоқ тығыздығын төмендету немесе электролитті қыздыру Күңгірт сұр түсті мырыштың тұнуы, ал кейде тесік тұнбаның болуы Электр оң металл иондарының (мыс, сынап, қорғасын, күміс) болуы Электролитке мырыш ұнтағын (0,1г/л) енгізу немесе электролитті тоқпен өңдеу. Тұнбаның кедір бұдырлығы, ал ішкі бетінде қаптаманың болмауы Электролитте NH 4 Сl жетіспеуінен Анализ нәтижелері бойынша NH 4 Сl енгізу Мырышты электролиттерді аммиакты электролиттер сияқты цианды электролиттердің орынына қолданылады. Мырышты электролиттер құрамының қарапайымдылығына, улы еместігіне, жоғары шашырау қабілетіне ие болуына (шашырау қабілеті цианды электролиттерге жақын) байланысты өндірісте кең қолданылуда. Мырышты электролиттерде мырыш комплексті анион түрінде жүреді [Zn(OH) 4 ] 2- , ол мырыштың гидроксидімен натрийдің гидроксидінің артық мөлшерінде еруі нәтижесінде түзіледі: Zn(OH) 2 + 2NаОH → Nа 2 [Zn(OH) 4 ] Электролитте натрий цинкатымен бірге жылтыртүзгіш қоспалар: полиэтиленполиамин, тиомочевина, фенольформальдегидті смола. Мырышты электролиттерде мырыштаудың кемшіліктері цианидті электролиттердегіге тән. жүктеу/скачать 1,78 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|