ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Электролитическое лужение из "Практикум по прикладной электрохимии" Наиболее широко оловянные покрытия используют в производстве изделий, предназначенных для приготовления, хранения и транспортировки пищевых продуктов. Лужению подвергают консервную тару, молочную посуду, аппараты для производства и переработки пищевых продуктов и другие изделия. Соединения олова почти безвредны для человеческого организма. [c.30] Лужение применяют также в производстве кабелей для защиты медных проводов от коррозионного воздействия серы, содержащейся в изоляционной массе. Покрытие оловом широко используют для облегчения пайки и уменьшения переходных сопротивлений в изделиях электро- и радиотехнической промышленности и др. [c.30] В последнее время для декоративной отделки предметов бытового назначения применяют новый вид покрытия, так называемый кристаллит . Это покрытие основано на способности тонких слоев олова при оплавлении образовывать красивую кристаллическую структуру, напоминающую перламутр или морозные узоры на стекле. [c.30] При электролитическом лужении применяют как кислые, так ш щелочные электролиты. Наибольшее распространение получили станнатные (щелочные) и сульфатные (кислые) электролиты. В первых олово находится преимущественно в виде четырехвалентных ионов, во вторых — в виде двухвалентных. [c.30] Основными компонентами сульфатных электролитов являются сернокислое олово, серная кислота и органические поверхностноактивные вещества. Для предупреждения окисления двухвалентного олова и гидролиза соли необходимо присутствие в растворе значительного количества 1—2 н. Н2304. Высокая концентрация кислоты не отражается на выходе но току (который близок к теоретическому), так как перенапряжение водорода на олове очень высокое. В отсутствие органических добавок на катоде происходит рост отдельных игольчатых кристаллов (дендритов), плохо связанных между собой. Компактные осадки олова с мелкокристаллической структурой можно получить из кислых растворов, только добавляя поверхностноактивные вещества клей, желатин, фенол, крезол и др. Как показали исследования, в результате адсорбции этих веществ на поверхности катода образуется сплошная адсорбционная пленка, затрудняющая проникновение ионов олова к катоду. В результате катодный потенциал резко смещается в сторону электроотрицательных значений. На поляризационной кривой образуется площадка предельного тока адсорбции, которая лежит значительно ниже предельного тока диффузии ионов олова. В этой области потенциалов осадки получаются мелкозернистыми, плотными и гладкими. [c.30] Основными компонентами щелочных электролитов являются станнат Ка23п(0Н)в и свободная щелочь. Олово в щелочном растворе может находиться в двухвалентном (станнит) и четырехвалентном (станнат) состояниях. В первом случае оно образует комплексный анион 8п(0Н) , во втором — 8н(0Н)а . В отличие от Зн(ОН) ионы двухвалентного олова Зн(ОН) восстанавливаются на катоде при незначительной поляризации и, следовательно, преимущественно перед ионами Зп(ОН) . Поэтому, присутствуя в небольшом количестве в виде примесей к станнатному электролиту, ионы Зп(ОН) разряжаются на предельном токе диффузии, что-приводит к образованию губчатых осадков. В связи с этим необходимо избегать загрязнения раствора станнитом и в случае накопления ( 0,01 г-экв/л) окислять его в станнат добавлением перекиси водорода. Избыток щелочи в электролите необходим для предупреждения гидролиза станната, а также для устранения пассивирования анодов. Однако чрезмерный избыток щелочи может значительно снизить выход по току и предел допустимой плотности тока на катоде. [c.31] Выход по току в станнатных электролитах значительно ниже, чем в кислых, и резко снижается с повышением плотности тока и концентрации щелочи. Это, а также наличие высокой катодной поляризации при электроосаждении олова из станнатных электролитов обеспечивает равномерное распределение металла но поверхности катода и мелкокристаллическую структуру осадков олова. Хорошего качества осадки из станнатных электролитов получают только при повышенной температуре (60—70 °С), при комнатной температуре на катоде образуется губка. [c.31] На аноде при низких плотностях тока олово растворяется преимущественно с образованием двухвалентных ионов, так как последние образуются при менее положительных анодных потенциалах, чем ионы четырехвалентного олова. Чтобы аноды растворялись-с образованием ионов четырехвалентного олова, необходимо поддерживать повышенную анодную плотность тока. При этом аноды пассивируются и покрываются пленкой окислов олова золотистого цвета. Применяют также нерастворимые аноды и тогда корректируют электролит добавлением станната. [c.31] Цель работы — ознакомление с процессом лужения и изучение влияния состава электролита и режима электролиза на качество осадков и выход по току. [c.31] Опыты проводят в электролитах, состав которых приведен в табл. 3.1. В электролите 2 фенол (или крезол) и клей можно заменять добавкой 2 г/л ОС-20. Во всех опытах используют аноды из олова. В электролит 3 аноды загружают под током с целью формирования пассивной пленки золотисто-желтого цвета. [c.32] Схема установки для электролиза приведена в приложении I. Подготовку обрацов из стальной ленты размером 2,0 X 5,0 см проводят по методике, описанной в приложении II. [c.32] Опыт 1. Выяснить влияние поверхностно-активных веществ в кислых электролитах на структуру осадков олова. [c.32] Сравнивают осадки олова толщиной 10 мкм, нолз енные из электролитов 1 и 2 при комнатной температуре и плотности тока 2—3 А/дм . [c.32] Опыт 2. Выяснить влияние температуры щелочного электролита на качество осадка. [c.32] Получают осадки олова из электролита 3 при комнатной температуре и при 65—70 °С. Катодная плотность тока в обоих случаях 1 А/дм , толщина осадка 10 мкм. Анодная плотность тока 2—3 А/дм (регулируется площадью анодов). [c.32] Опыт 3. Исследовать влияние плотности тока (0,5 2,0 и 3,0 А/дм ) на выход по току в электролите 3 при температуре 65—70 °С. [c.32] Опыт 4. Выяснить зависимость пористости осадка от толщины покрытия. [c.32] Лужение образцов производят в электролите 2 и 3 при оптимальных условиях электролиза на толщину слоя 2 и 10 мкм. Пористость определяют по методике — см. приложение V. [c.32] Опыт 5. Исследовать влияние ионов двухвалентного олова в станнатном электролите на качество покрытия. [c.32] К электролиту 3 (в отдельном сосуде на 100 мл) добавляют станнит натрия из расчета 0,1—0,2 г/л Зп + и получают осадок при катодной плотности тока = 1 А/дм . Толщина покрытия 10 мкм. [c.32] Вернуться к основной статье