ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Электролитическое цинкование из "Практикум по прикладной электрохимии" Стандартный потенциал цинка (—0,76 В) значительно электро-отрицательнее железа и поэтому цинковое покрытие в большинстве случаев электрохимически защищает сталь от коррозии. Это означает, что в случае пористости или частичного повреждения слоя цинка при наличии влаги образуется гальваническая пара, в которой цинк как анод будет разрушаться, а железо (сталь) как катод сохраняется невредимым. Чем больше толщина цинкового покрытия, тем более длительное время оно может запщщать стальное изделие от коррозии. [c.23] Для получения мелкокристаллических осадков к раствору добавляют органические вещества (декстрин, гуммиарабик и др.), в присутствии которых катодная поляризация повышается. С целью увеличения электропроводности в сульфатный электролит вводят иногда сульфаты или хлориды щелочных металлов. [c.24] Важную роль играет кислотность электролита в сульфатном электролите она поддерживается обычно в пределах pH = 4—4,5. При увеличении кислотности катодный выход по току уменьшается вследствие выделения водорода, а анодный выход но току увеличивается за счет растворения цинка. При очень низкой кислотности (pH = 5) вследствие подщелачивания прикатодного слоя возможно образование у катода гидроокиси цинка, которая, включаясь в катодный осадок, ухудшает качество покрытия. В качестве буфери-рующей добавки в сульфатный электролит чаще всего добавляют сульфат алюминия. [c.24] Вредными примесями в кислых электролитах являются металлы с более положительным потенциалом (нанример. Аз, 8Ь, Си), а также нитраты. Присутствие этих примесей приводит к осаждению на катоде губчатых осадков. [c.24] Кислые электролиты устойчивы но составу, неядовиты, допускают применение высоких плотностей тока, особенно при перемешивании. Недостатком этих электролитов является низкая рассеивающая способность, из-за чего осадки па-катоде получаются неравномерными но толщине слоя, в частности, при покрытии рельефных деталей. Поэтому кислые электролиты применяют только для покрытия изделий простой конфигурации. [c.24] В комплексных электролитах активная концентрация ионов цинка очень мала и определяется константой нестойкости (А н) соответствующих комплексных ионов. Последняя выражается очень малой величиной — от 10 до 10 . в зависимости от природы комплексного иона. [c.24] К недостаткам цианистых электролитов относится их ядовитость, неустойчивость состава и ограниченный предел допустимых плотностей тока. [c.25] Щелочные нецианистые или цинкатные электролиты неядовиты, просты по составу, содержат цинк, главным образом, в виде 2п(0Н) и щелочь. Прочность комплекса 2п(0Н) меньше, чем цианистого, и соответствует константе Кц = 10 . Осадки из цин-катпого электролита менее равномерны по толщине слоя, чем из цианистых, с высоким выходом по току — 96—100%. По сравнению с кислыми цинкатные электролиты определенного состава (низкая концентрация цинка) обладают большей рассеивающей способностью и при покрытии не очень рельефных изделий могут заменить цианистые. Наиболее целесообразно использование цинкатных электролитов при покрытии мелких деталей во вращающихся барабанах и колоколах. [c.25] Для обеспечения хорошего качества покрытия в цинкатные электролиты вводят небольшое количество (доли грамма на 1 л) солей олова, свинца или ртути, которые предупреждают образование местных губчатых наростов при плотностях тока ниже предельного. [c.25] Освободившиеся при этом нейтральные частицы КНд в соединении с водой образуют гидроокись аммония. [c.25] После промывки в холодной воде поверхность приобретает золотистую окраску. [c.26] При покрытии мелких деталей (гайки, болты и т. п.) в гальванотехнике широко применяют электролизеры с враш,ающимся колоколом или барабаном. Это позволяет загружать в каждый аппарат одновременно большое количество деталей и применять высокую истинную плотность тока. Однако скорость процесса при этом может быть ниже, чем при индивидуальной загрузке, вследствие того, что покрывается одновременно не вся поверхность загруженных в барабан или колокол деталей, а примерно 25—35%. Время процесса приходится увеличивать против рассчитанного также из-за частичной потери металла покрытия в результате истирания, неравномерного распределения деталей при пересыпании их и затраты тока на покрытие контактов. [c.26] Цель работы — ознакомление с процессом электролитического цинкования в стационарном и колокольном электролизерах изучение влияния состава электролита и режима электролиза на качество осадков, структуру и выход металла по току. [c.26] Электролизерами служат три стеклянных сосуда емкостью 1 л. В каждый сосуд завешивают два цинковых анода и один катод. Аноды во всех случаях из чистого цинка. В качестве катодов применяют образцы из стальной ленты (2,0 X 5,0 см) с токоотводом для крепления к катодной штанге. Условия подготовки новерхности катодов перед покрытием приведены в приложении П. [c.27] Электролизеры с электролитами 2 и 3 помещают в термостат и устанавливают необходимую температуру. Медный кулонометр и электролизеры включают последовательно по схеме, указанной в приложении I. [c.27] Опыт 1. Определить выход по току и сравнить качество осадков, полученных из трех разных электролитов в стационарном электролизере. [c.27] Перед началом опыта и после его окончания все катоды электролизеров и катод медного кулонометра взвешивают. Электролиз проводят при катодной плотности тока 1 А/дм в течение времени, необходимого для получения цинковых покрытий толщиной не менее 20 мкм. [c.27] После электролиза промытые и высушенные образцы сравнивают по качеству осадка визуально и под микроскопом и рассчитывают катодные выходы но току. Те же или другие образцы покрытий, полученных при одинаковых условиях из трех электролитов, подвергают пассивированию путем погружения их на 3—5 с в один из указанных выше растворов (стр. 26). [c.27] После промывки и сушки внешний вид этих образцов сравнивают с непассивированными. [c.27] Опыт 2. Установить предел допустимой плотности тока в электролитах 1 и 2 без перемешивания и с перемешиванием. [c.27] Вернуться к основной статье