Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника


Покрытие металлов слоем другого металла при помощи электролиза (гальваностегия).




 

Для предохранения металлов от окисления, а также для прида­ния изделиям прочности и лучшего внешнего вида их покрывают тонким слоем благородных металлов (золото, серебро) или малоокисляющимися металлами (хром, никель).

Предмет, подлежащий гальваниче­скому покрытию, тщательно очищают, полируют и обезжиривают, после чего погружают в качестве катода в гальваническую ванну. Электролитом является раствор соли металла, которым осуще­ствляется покрытие. Анодом служит пла­стина из того же металла.

Например, при никилировании электролитом служит водный раствор вещества, содержащего никель (сернокислый никель NiS04), катодом является предмет, подвергающийся покрытию. Величина тока, пропускаемого через ванну, должна соответствовать величине покрываемой поверхности. После покрытия предмет выни­мают из ванны, сушат и полируют.

Толщину слоя металлического покрытия вычисляют по формуле

h = iК·mЭ·ВТ·τ ·1000/ F·ρ,

где h – толщина покрытия, мкм;

ρ – плотность металла, г/см3;

ВТвыход металла по току, %;

mЭ – молярная масса эквивалента металла, г/моль;

F – постоянная Фарадея, Кл;

τ – продолжительность электролиза, с.;

iК – катодная плотность тока, А/см2.

 

3.2 Получение копий с предметов при помощи электролиза (гальвано­пластика).

Для получения копий с металличе­ских предметов (монет, медалей, барельефов и т. п.) делают слепки из ка­кого-нибудь пластичного материала (например, воска). Для придания слепку электропроводимости его покрывают гра­фитовой пылью, погружают в ванну в качестве катода и получают на нем слой металла нужной толщины. Затем путем нагревания удаляют воск.

Гальванопластика применяется во многих отраслях промышленности, в том числе в полиграфии.

 

3.3 Электрометаллургияобласть, охватывающая всю совокупность электрохимических методов получения металлов из их химических соеди­нений путем катодного восстановления, а также очистку металлов электролизом.

Рафинирование (очистка) металлов. В электротехнике благодаря хорошей электропроводимости наиболее широкое применение как проводниковый материал имеет медь. Медные руды, кроме меди, содержат много приме­сей, таких, как, например, железо, сера, сурьма, мышь­як, висмут, свинец, фосфор и т. п.

Процесс получения меди из руды заключается в сле­дующем. Руду измельчают и обжигают в особых печах, где некоторые примеси выгорают, а медь переходит в окись меди, которую снова плавят в печах вместе с углем. Про­исходит восстановительный процесс, и получают продукт, называемый черной медью, с содержанием меди 98–99 %. Медь, идущая на нужды электротехники, должна быть наиболее чистой, так как всякие примеси уменьшают электропроводимость меди. Такая медь получается из черной меди путем рафинирования ее электрическим способом.

Неочищенная медь подвешивается в качестве анода в ванну с раствором медного купороса. Катодом служит лист чистой меди. При пропускании через ванну электрического тока медь с анода переходит в раствор, а оттуда осаждается на катод. Электро­литическая медь содержит до 99,95 % меди.

Медь в электротехнике применяется для изготовлений проводов, кабелей, обмоток электрических машин и трансформаторов, медных полос, лент, коллекторных пластин, деталей машин и аппаратов.

Второе место после меди в электротехнике занимает алюми­ний. Сырьем для получения алюминия служат бокситы, состоя­щие из окиси алюминия (до 70 %), окиси кремния и окиси железа. В результате обработки бокситов щелочью получается продукт, называемый глиноземом (Аl2O3).

Электрогидрометаллургия – электрохимическое полу­чение металлов из водных растворов их солей (главным образом сернокислых). Для этого металл руды тем или иным путем (например, извлечением серной кислотой) переводят в раствор, который и подвергают электролизу. Таким пу­тем получают металлы Mn, Zn, Ni, In, Си, Та и др., а также готовят металли­ческие порошки (Zn, Fe, Ni, Си и др.).

Электролиз расплавов. Легкие металлы (Na, К, Mg, Ca, А1 и т. п.) получают электролизом расплавленных соединений этих металов. Например, металлический калий готовят из расплавленного КОН, кальций – из распла­ва СаС12 и т. д. Применяемые здесь температуры достигают 700-1000 оС.

Получение металлов из водных растворов их соединений технологически проще и экономически выгодней. Однако здесь приходится учитывать условия восстановления катионов металла на катоде в присутствии ионов водорода в электролите. В связи с этим металлы, электродный потенциал кото­рых более отрицателен, чем у марганца, возможно восстанавливать только из расплавов.


Поделиться:

Дата добавления: 2015-08-05; просмотров: 251; Мы поможем в написании вашей работы!; Нарушение авторских прав





lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2024 год. (0.006 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты