Главная | Обратная связь

Методика проведения работы.

а) Получение хромового покрытия. Для получения блес­тящего хромового покрытия применяют электролит, со­держащий (в г/л):

CrО₃ – 250; H₂SО₄ – 2,5; Н₃ВО₃ — 10.

Катодная плотность тока 10 – 25 А/дц², температура электролита 45 – 49 °С.

После приготовления электролита его нужно «прорабо­тать» в ванне постоянным током, применив свинцовый катод и анод из нержавеющей или обычной стали в тече­ние 3 – 4 ч из расчета 6 – 8 А·ч на 1 л раствора. При этом происходит накопление ионов Сг³⁺ — 2 – 4 г/л. Для под­держания концентрации ионов хрома в растворе соотноше­ние площади катода к аноду должно лежать в пределах 2:1 – 3:2.

После проработки ванны в нее опускают электроды. Анод изготовляют из листового свинца, катод — из меди или стали, покрытой никелем. Катоды перед осаждением необходимо отполировать. Электроды для лабораторных целей делают с небольшой площадью 10 – 15 см², чтобы уменьшить выработку ванны.

Для получения ровного блестящего покрытия пластинку после шлифовки полируют порошком оксида хрома (ІІІ) или алюминия, который наносится на сукно, набитое на деревянный брусок. Для обезжиривания пластинку натирают гидроксидом калия, нанесенным на зубную щетку. Пасту удаляют дистиллированной водой и щеткой. пластинку в это время удерживают пинцетом. После обезжиривания пластинку ополаскивают дистиллированной водой, помещают примерно на 1 мин в 3 – 5%-ный раствор серной кислоты, снова промывают водой и помещают в электролитическую ванну.

Хромирование ведут в течение 3 – 5 мин. Поскольку слой выделившегося хрома составляет несколько микрон, выход по току не определяют, так как увеличение массы катода незначительно. После окончания электролиза ка­тод вынимают из ванны, промывают водой и испытывают на коррозионную стойкость. Для этого на поверхность хромированного слоя наносят каплю 10 – 20%-ной азотной кислоты. При этом взаимодействия металла с кислотой не наблюдается, так как азотная кислота пассивирует хром.

Хромирование можно проводить и при комнатной тем­пературе из электролита состава (г/л):

CrО₃ – 150; H₂SО₄ – 0,6; NaF – 10,0.

Катодная плотность тока 0,05 – 0,1 А/см².

Выход по току составляет 10 – 16%. Работа проводится по вышеописанной методике.

б) Получение хрома. При получении хрома электролити­ческим методом возможно получение толстых, легко сни­мающихся слоев хрома. Применяют электролит состава (г/л): CrО₃ – 250; H₂SО₄ – 2,5.

Плотность тока 0,3 А/см², температура комнатная, выход по току 30%. Катод изготовляется из листовой не­ржавеющей стали. В лабораторных условиях лучше при­менять тонкую листовую медь или фольгу. В этом случае для отделения хрома на катод действуют азотной кислотой, которая растворяет медь, оставляя хром. Анод выполняется из листового свинца.

Работа проводится по вышеописанной методике. По мере выделения хрома в ванну следует добавлять оксид хрома (VI).

Оформление результатов работы

Описать получение металлического хрома, рассчитать выход по току.

Вопросы и задачи

1. Почему низок выход хрома по току? На какие процессы расходуется электрический ток при получении электролитического хрома?

2. Посмотрите положение хрома в электрохимическом ряду напряжений металлов. Почему хром весьма устойчив во влажной, агрессивной атмосфере и в нейтральных растворах электролитов?

3. Почему соляная кислота активно взаимодействует с хромом, а азотная практически с ним не взаимодействует?

4. Для определения наличия пор в хромовом покрытии на него накладывают бумагу, смоченную растворами хлорида натрия и гексациано-(ІІІ) феррата калия. На чем основано применение этого раствора?

5. При электролизе раствора хлорида натрия при напряжении 3,4 В и силе тока 1500А в течение 36 часов было получено 67,94 кг хлора. Определить выход по току и степень использования электрической энергии, если теоретическое напряжение разложения равно 2,19 В.