2.2. Вычисления в электрохимических процессах

Время покрытия - , (11)

Толщина покрытия – , (12)

где δ - толщина покрытия, мм;

γ - плотность осаждаемого ме­талла, г/см³;

Дк - катодная плотность тока, А/дм²;

Е - электрохимический эквивалент электролита, г/А·ч;

η - выход по току, %.

3. Экспериментальная часть

3.1. Описание экспериментальной установки

Процесс электрохимического покрытия проводим на установке, схема которой показана на рисунке.

рис.1

Установка состоит из электролитической ванны 1, в которую залит электролит 2. В электролит погружены три электрода. Два из них - никелевые 8 (аноды), подключенные к положительному полю­су выпрямителя 4, третий 9 (катод), подключаемый к отрицательному полюсу выпрямителя, служащий для закрепления покрываемого изделия. В электрической цепи установлены реостат 3, вольтметр 5 и ампер­метр 7, служащие для измерения электрических характеристик процес­са электролиза. Трансформатор 6 - для преобразования (понижения) напряжения.

3.2. Порядок проведения работы

Лабораторная работа проводится в такой последовательности:

1. Проверить исправность установки и ознакомиться с инструк­цией по технике безопасности по рабочему месту.

2. Изучить и законспектировать основные положения данной ра­боты.

3. Ответить на контрольные вопросы.

4. Ознакомиться с устройством и принципом работы установки и получить вариант задания у преподавателя.

5. Подготовить изделие для электрохимического покрытия для чего:

-измерить площадь покрываемого изделия, дм²;

-тщательно обработать изделие наждачной бумагой (сначала круп­ной, затем мелкой);

-обезжирить изделие, промыв его а растворе Na₂CO₃;

-промыть изделие дистиллированной водой;

-просушить и взвесить изделие на аналитических весах с точ­ностью до третьего знака.

6. Включить установку в розетку.

7. С помощью трансформатора установить заданное напряжение.

8. Закрепить покрываемое изделие на аноде, опустить в элект­ролит и заметить время начала электролиза.

9. С помощью реостата установить силу тока, рассчитанную по уравнению

I =Дк ∙F,

где Дк- катодная плотность тока. А/дм²;

F - площадь покрывае­мого изделия, дм².

10. По истечении заданного времени электролиза вынуть изделие из ванны, промыть дистиллированной водой, высушить и снова взвесить на тех же весах.

11. По разности весов определить фактическое количество ме­талла, осажденного на изделии

,

где - масса образца покрытия, г; - масса образца после покрытия, г.

12. На основании полученных данных произвести расчеты.

4. Составление отчета

Отчет составляют на основании проведенных экспериментов. При этом необходимо выполнить расчеты и заполнить табл. 3.

Таблица 3

Результаты расчетов и измерений

(вариант …)

№ п/п	Наименование измерения или расчета	Единица	Результат
1	2	3	4
1	Площадь изделия	S дм2
2	Масса изделия до покрытия	G1 г
3	Масса изделия после покрытия	G2 г
4	Теоретическое напряжение	Vτ B
5	Фактическое напряжение	Vφ B
6	Катодная плотностъ тока	Дк А/дм2
7	Сила тока а цепи	J А
8	Время электролиза	τ ч
9	Теоретическая масса металла, который должен осадиться на изделии согласно законам Фарадея	Г
10	Фактическая масса металла, который осадился на изделии	Г
11	Электрохимический эквивалент	г/А·ч
12	Выход по току	%
13	Теоретический расход электроэнергии	кВт·ч/г
14	Фактический расход электроэнергии	кВт·ч/г
15	Коэффициент использования электроэнергии	%
16	Толщина покрытия	Мм