Металлдар мен құймалар арқылы электрхимиялық қаптамалар алудың технологиясы

дегенді білдірмейді. Кез - келген гальванотехникалық процесте талап
етілетін ерітінділердің максималды тазалығы туралы жалпы ереже мысты
электролиттерге де қатысты. Біз тек күкіртқышқылды электролиттің
жұмысында олқылықтар болған жағдайда, оның себебін ерітіндіде қандай-
да бір басқа металдардың пайда болуын соңғы кезекте іздеу керектігіне назар
аударамыз. Мыс сульфатының ерігіштігі электролиттегі күкіртқышқылының
мөлшеріне тәуелді болғандықтан, оның ерітіндідегі концентрациясын
ерікті түрде таңдауға болмайды: Күкірт қышқылының концентрациясын
1-ден 3,5 н-ға дейін артқан сайын мыс сульфатының ерігіштігі 2,6 -
дан 1,7 н-ға дейін төмендейді. Мысты электролиттер үшін қабылданған
қышқылдылық 50 - 70 г/ л H
2
SO
4
шамасында жатыр, ал ерітіндідегі
мыстың концентрациясы 25 
0
С – тан 285 - 304 г / л CuSO
4
·5H
2
O -дан аса
алмайды. Температура артқан сайын мыс тұзының ерігіштігі артады,
алайда қаныққан ерітінділермен жұмыс істеудің ыңғайсыздығын
ескеру керек. Ваннадағы жұмыстың үзілісі кезінде, қоршаған ауаның
температурасы ваннадағы жұмысшы температурадан төмен болғанда мыс
купорасы кристалдана бастайды.
Мыстың төменгі концентрациялары жарамсыз, себебі олар айтарлықтай
шектелген ток тығыздығын қолдануға мүмкіндік береді. Мысалы, 
орташа араластыру жылдамдығында 1н CuSO
4 
ерітіндісі үшін ток
тығыздығының жоғарғы шегі 7 А /дм
2
, 0,25н CuSO
4
ерітіндісі үшін
1А/дм
2
шамасында жатады. Сондықтан іс жүзінде мыс сульфатының
150 - 250 г/л аралығындағы концентрациясын қолданады. Мысты
электролиттегі күкірт қышқылының аса құнды қасиеттері гальванотехникалық
процесті сәтті жүргізуге мүмкіндік береді. Ол электролиттің омдық кедергісін
және тұндырылатын металл иондарының активті концентрациясын
төмендетеді (ұсақ құрылысты тұнбаның түзілуін қамтамсыз етеді), сондай-ақ
Ι - валентті мыстың борпылдақ тұнбасының түзілуімен жүретін Ι-
валентті мыс сульфатының гидролизін тоқтатады.
Мыс сульфатының өзі нашар ток өткізгіш болып табылады,
температураның артуымен оның электрөткізгіштігі аз ғана артады.
Мыс сульфатының ерітіндісіне күкірт қышқылын қосу электрөткізгіштіктің
артуына айтарлықтай әсер етеді, бір мезгілде температураны көтеру де
электрөткізгіштіктің артуына әкеледі. 
Мыс сульфатының нейтралды немесе әлсіз қышқылды ерітінділерінде
омдық кедергінің жоғары болғандығы соншалық әдетте гальванотехникада
қолданылатын төменгі вольтты ток көздері ток тығыздығын 5 - 10 А
/м
2
дейін көтеруге мүмкіндік бермейді. Осылайша, электролитте болатын
бос күкірт қышқылы электр энергиясы шығынын айтарлықтай
төмендетумен қатар, біршама жоғары ток тығыздығын қолдануға
мүмкіндік береді. Мыс сульфатты ванналарда көп мөлшердегі бос
күкіртқышқылының болуы сутектің бөлінуіне (онымен байланысты ток
бойынша шығымның азаюынан) аса әсері жоқ, сақтанбауға болады. 
Сутегінің разрядталуы катодты қабаттағы мыс иондарының
концентрациясы өте (шамадан тыс) аз болған жағдайда ғана мүмкін

болады. Мыс сульфатының ерігіштігі қышқылдылық артқан сайын
төмендейтінін ескеру қажет, сондықтан максималды электрөткізгіштікке 
сәйкес келетін емес, біршама төмен қышқылдылықты таңдайды.
Араластыру кезінде катодты қабаттағы металл иондарының концентрациясы,
тыныш тұрған электролиттегіге қарағанда әрқашан көп болатындықтан,
араластыру кезінде біршама жоғары қышқылдылыққа рұқсат етіледі.
Араластыру қарқындырақ болған сайын соғұрлым жоғары қышқылдылыққа
рұқсат етіледі. Ауада қарқынды араластыру кезінде 75 г/л қышқыл және
250г /л мыс тұзының концентрациясын қолданады. Сонымен қатар, жоғары
қышқылдылық тұнбаның құрылымына жағымды әсер береді.
Электролиттің қышқылдылығы неғұрлым жоғары болған сайын, ұсақ
кристалды тұнбалар алынатын ток тығыздығының шегі соғұрлым
жоғары болады. Мысты электролитте қандай да бір мөлшерде болатын
Ι - валентті мыс сульфаты бейтарап ерітіндіде немесе қышқыл жетіспегенде
жеңіл гидролизденеді, осы кезде түзілетін кристалды Ι - валентті мыс
кездейсоқ катодты бетке отырып қалуы немесе оған механикалық
тасымалдануы мүмкін. Тұндырылған Ι - валентті мыс борпылдақ
кристалдарында мыстың екі валентті иондарының басты разрядталу
процесінің есебінен мыстың тұнуы ары қарай жалғасады да катодты
тұнба тығыз емес борпылдақ болады. Осылайша, тығыз, тегіс тұнба алу
көзқарасы тұрғысынан мысты электролитте күкірт қышқылының болуы
жағымды әсер етеді. Жоғарыда айтылғандай, коллоидтар немесе басқа
органикалық қосылыстар мысты - қышқылды электролиттерде салыстырмалы
түрде сирек қолданылады. Бұл қосымшалардың жағымды әсері сол, олар
катодты потенциалды арттырып, кристалдардың өлшемін кішірейтеді.
Кейбір органикалық қосылыстардың мысты электролитте болуы осы
қосымшалардың электролиздік тұнбаға қосылуымен байланысты морт
сынғыштық қабілетін тудырады. Декстрин 1 г /л –ден аспайтын мөлшерде
болғанда жағымды әсер етеді. Мысты электролиттердегі ең жақсы
қосымшалар 1 - 10 г/л мөлшердегі фенол немесе оның сульфоқосылыстары
болып табылады. Электролиттен тікелей жылтыр мыс қаптамалар алу
үшін соңғы уақытта жылтыр түзгіштер мен тегістеуші қоспалар енгізу
ұсынылған. Олардың нақты құрамы әзірге анықталмаған.
Қышқыл электролиттерде анодтарға жоғары талаптар қойылмайды .
Ең бастысы анодтардың аз мөлшерде шлам бөле отырып еруін
қадағалау керек. Төменгі ток тығыздығында алынған электролиздік мыс
жиі ірі кристалды болып келеді және гальваникалық ванналарда
анодты еру процесінде жеке кристалдар арасындағы байланыс
бұзылады: кристалдар электролитте өлшемелі күйде бола отырып, 
механикалық жолмен катодқа тасымалданады.
Мысты ванналардағы жоғары температура тұрақты жағдайларда тұнбаны 
біршама ірі кристалды етеді. Жоғары ток тығыздығында, жоғары 
температурада жұмыс істеуге тура келеді, себебі ол үлкен қышқылдылықты 
ұстап тұруға мүмкіндік береді. Іс жүзінде ток тығыздығын арттыру үшін 
температураны 35 - 40 
0
С шамасында ұстайды. Осылайша мыс сульфаты 

электролиттердің ерекшеліктерін ескере отырып олардың жұмыс
істеу жағдайлары мен құрамын келесідей көрсетуге болады. 
1. 3 - 5 А /дм
2
тоқ тығыздығында және қарқынды араластыру жағдайында
жұмы істейтін ванналардың құрамы келесідей болу керек, г/л: 250CuSO
4
· 5H
2
O, 
75H
2
SO
4 
Дұрыс формадағы бұйымдарды мыстандыру кезінде және қарқынды
араластыру жағдайында ток тығыздығы 30 А/дм
2
дейін және одан
жоғары көтерілуі мүмкін. 
2. 1 - 2 А /дм
2
ток тығыздығында, араластырусыз жұмыс істейтін ваннаның
құрамы, г/л: 200CuSO
4
·5H
2
O, 50H
2
SO
4
Барлық гальваностегиялық процесте орындалуы тиіс жалпы шарттардан
бөлек, мысты электролиттің физикалық тазалығына көңіл аударып, 
катодты бетті өлшенген шламнан немесе басқа да ластанудан қорғау
қажет. Араластырылған электролитте шлам лайланған күйде
болатындықтан ерітіндіні үздіксіз сүзіп отыру қажет. Сондай ақ, ірі
тұнба ваннада қышқыл жетіспеген жағдайда да алынуы мүмкін,
сондықтан жұмыс істеп тұрған ваннадағы қышқылдылықты периодты
түрде анықтап оны біраз тұрақты деңгейде ұстап тұруға тура
келеді. Қышқыл жетіспеген жағдайда тұнбаның түсі Ι - валентті мыс 
салдарынан күңгірттенеді, тұнба ірі болады. Ток бойынша анодты шығым 
катодтыдан біраз көбірек. Бұл электролитте мыстың концентрациясының 
артып, қышқыл концентрациясының кемуіне байланысты. 
Қазіргі уақытта күкірт қышқылды электролиттерде мыстауда жаңа 
жылтырлық түзетін қосымшалар өңдеп шығаруда, олар қаптамаға айнадай 
жылтырлықты және жоғары пластикалықты қамтамасыз етеді. 
Электролитте темірдің концентрациясы 20г/л аспауы керек, ал электролитте 
мырыш пен никельдің болуы мыстау процесінің барысына, қаптаманың 
сапасына зиянды әсерін тигізбейді. Күкірт қышқылы электролитінде 
мыстаудың кемшіліктері кестеде көрсетілген: 

жүктеу/скачать 1,78 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: