Өңдеу және тәжірибе нәтижелерін дайындау
Егер студент жұмысты әдістеме бойынша дәл жасап, алынған мәліметтерді зертханалық журналға дұрыс тіркеп отырса орындалған тәжірибеде жақсы нәтижелер алуы мүмкін.
Өткізілген тәжірибені есептеу нәтижесі келесі схемамен құрастырылады:
Жұмыстың аты.
Қысқаша процесс туралы жалпы мәліметтер.
Жұмыстың орындалу әдістемесі (құру схемасы).
Тәжірибе нәтижелері кестелер, графиктер, теңдеулер түрінде.
Тәжірибеден алынған қорытындылар.
Металдардың электртұндыру тәжірибесің сапалы орындау үшін студент гальваникалық тұнбалардың сапасы мен қасиеттеріне әсер ететін әртүрлі факторлардың әсерлерін білу тиісті.
1.Катодтық поляризация
Катодтық поляризация – сыртқы ток жоқ болған кездегі (тепе-тендік жағдайдағы) электродтық потенциалының ток жүру әсерінен ауытқуы. Егер ауытқуы теріс бағытта болса (катодтық бағытта жүретін реакцияларға электрондарды жеткізуімен байланысты) онда бұл катодтық поляризация деп аталады, ток қарама-қарсы бағытта жүретін кезде – анодтық. Графикалық байланыс поляризациямен ток тығыздығы арасында катодтық және анодтық поляризациялық қисықтар деп айтады.
Процесс барысында метал иондары электрод бетіне жақын келіп оның бетінде сіңріледі (адсорбцияланады) және разрядталып атомдарға өтеді:
Металдардың атомдары бірігеді және олардан микрокристалдар пайда болып электрод бетінде қабат түзіледі. Бұл қабаттың өсуі катодтық поляризацияның мөлшеріне тәуелді болады. Катодтық поляризация мен гальваникалық тұнбада кристалдардың өсуі арасындағы байланыс металл табиғатынан тәуелді болады. Осы себеппен металдар үш топқа бөлінеді:
а) Бірінші топқа поляризациясы төмен металдар жатады (жоғары жылдамдықпен разрядталатын). Бұл металдардың кристалдары дендриттер түрінде толықтай емес қабатпен электрод бетін жабады. Мұндай металдарға Ag, Cd, Sn, Zn, Cu жатады.
Бұл топтағы металдарды алған кезде электродтың беті баяу пассивтеледі, және метал бөлінуі белсенді учаскелерінде байқалады. Бұл металдарды электролиттік тұндыру әртүрлі тұздардың ерітінділерінен оңай жүзеге асыруға болады. Сондықтан көрсетілген металдар таза түрде болып шығады, тұнбасында бөтен қоспалардың мөлшері өте аз [1].
б) Екінші топтағы металдардың (Fe, Co, Ni, Cr, Mn) иондары жоғары поляризациямен катодта разрядталады.
Бұл металдардың пассивтіккеде бейімділігі жоғары болатыны белгілі. Пассивация кезінде электрод бетінде түзілетін қабат металл иондарының разрядталуын қиындатады. Металдардың электр қондыруын тек шектелген тұздардың ерітінділерінен жүзеге асыруға мүмкін және бұлар үшін электролиз шарттарыда шектеледі. Алынған қаптаулардың тазалығы жоғары емес болып құрмында тотықтырғыштар, сутегі және басқа да қоспалар кездеседі [2].
в) Үшінші топқа бүгінге дейін су ерітінділерінен металдық каптау түрінде алуға болмайтын металдар кіреді (Mo, Mg, Ti, W, Nb, Ta). Үшінші топтағы металдар ортамен оңай әрекеттесуге қабілетті. Тотыққан катод бетінде метал қосылыстарының тотықсыздануы қиындайды және сутегі иондарының тотықсыздануы жеңілденеді. Үшінші топтағы металдардың иондары катодта жіңішке қабатты оксид немесе гидроксид құрастырады. Сондықтан электролиттік әдіспен бұл металдардардан металл күйінде алуға болмайды [3].