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.
©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.
|