Электрохимический эквивалент олова кг кл

§ 35. Электрический ток в электролитах

Сайт:	Профильное обучение
Курс:	Физика. 10 класс
Книга:	§ 35. Электрический ток в электролитах
Напечатано::	Гость
Дата:	Пятница, 19 Ноябрь 2021, 02:13

Оглавление

При изучении предыдущего параграфа вы узнали, что в металлах перенос заряда не сопровождается переносом вещества, а носителями свободных зарядов являются электроны. Но существует класс проводников, прохождение электрического тока в которых всегда сопровождается химическими изменениями и переносом вещества. Какова природа электрического тока в таких проводниках?

Природа электрического тока в электролитах. Из опытов следует, что растворы многих солей, кислот и щелочей, а также расплавы солей и оксидов металлов проводят электрический ток, т. е. являются проводниками. Такие проводники назвали электролитами.

Электролиты — вещества, растворы или расплавы которых проводят электрический ток.

Проведём опыт. Соберём электрическую цепь, состоящую из источника тока, лампы накаливания и ванны с дистиллированной водой, в которой находятся два угольных электрода. При замыкании цепи лампа не светится, следовательно, дистиллированная вода не проводит электрический ток. Повторим опыт, добавив в дистиллированную воду сахар. Лампа не светится и в этом случае. Раствор сахара в воде также не является проводником. А теперь добавим в дистиллированную воду небольшое количество соли, например, хлорида меди(II) CuCl₂. В цепи проходит электрический ток, о чём наглядно свидетельствует свечение лампы ( рис. 200 ). Следовательно, раствор соли в воде является проводником электрического тока, т. е. при растворении хлорида меди(II) в дистиллированной воде появились свободные носители электрического заряда.

Изучая химию, вы узнали, что при растворении солей, кислот и щелочей в воде происходит электролитическая диссоциация, т. е. распад молекул электролита на ионы. В проведённом опыте хлорид меди(II) CuCl₂ в водном растворе диссоциирует на положительно заряженные ионы меди Cu 2+ и отрицательно заряженные ионы хлора Cl − .

Ионы Cu 2+ и Cl − в растворе при отсутствии электрического поля движутся беспорядочно. Под действием внешнего электрического поля на беспорядочное движение ионов накладывается их направленное движение ( рис. 201 ). При этом положительно заряженные ионы Cu 2+ движутся к катоду (электроду, подключённому к отрицательному полюсу источника тока), отрицательно заряженные ионы Cl − — к аноду (электроду, подключённому к положительному полюсу источника тока). На аноде будет происходить процесс окисления ионов Cl − до атомов.

Нейтральные атомы образуют молекулы хлора, который выделяется на аноде:

На катоде будет происходить процесс восстановления ионов Cu 2+ до нейтральных атомов и осаждение металлической меди:

Это явление называют электролизом.

Электролиз — процесс выделения на электроде вещества, связанный с окислительно-восстановительными реакциями, протекающими при прохождении электрического тока через растворы (расплавы) электролитов.

Таким образом, свободные носители электрического заряда в электролитах — положительно и отрицательно заряженные ионы, которые образуются в результате электролитической диссоциации, а проводимость электролитов является ионной. Электролиты относят к проводникам второго рода.

Почему опасно прикасаться голыми руками к неизолированным металлическим проводам, по которым проходит электрический ток?

Закон электролиза Фарадея. Закон электролиза был экспериментально установлен Фарадеем в 1833 г.

Масса m вещества, выделившегося на электроде, прямо пропорциональна электрическому заряду q, прошедшему через электролит:

В формуле (1) коэффициент пропорциональности k называют электрохимическим эквивалентом данного вещества. Он численно равен массе вещества, выделившегося на одном из электродов при прохождении через электролит единичного электрического заряда. В СИ электрохимический эквивалент измеряют в килограммах на кулон . Значения электрохимических эквивалентов некоторых веществ приведены в таблице.

Таблица ‒ Электрохимический эквивалент вещества Вещество

Вещество	k, 10 -8	Вещество	k, 10 -8
Алюминий	9,32	Никель (двухвалентный)	30,4
Водород	1,04	Никель (трёхвалентный)	20,3
Кислород	8,29	Хлор	36,7
Медь (одновалентная)	65,9	Хлом	18,0
Медь (двухвалентная)	32,9	Цинк	33,9

Поскольку q = It , где I — сила тока, t — промежуток времени прохождения тока через электролит, то

Никелирование изделия двухвалентным никелем осуществлялось в течение промежутка времени t = 20 мин при силе тока I = 15 А . Определите массу слоя никеля, осаждённого на изделии.

Массу m вещества, выделившегося на электроде при прохождении через электролит электрического заряда q, можно определить, зная массу m одного иона и число N осевших на этом электроде ионов:

где M — молярная масса выделившегося вещества, N_А — постоянная Авогадро.

Тогда число ионов: .

С другой стороны, число ионов, нейтрализовавшихся на электроде:

где q — заряд одного иона. Так как заряд иона q кратен элементарному заряду e, то q = en , где n — валентность иона.

Сравнивая формулы (2) и (1), получим

Так как N_А и е – универсальные постоянные, то физическую величину в честь М. Фарадея назвали постоянной Фарадея.

С учётом этого формулу (3) для определения электрохимического эквивалента вещества можно записать в виде:

Используя закон электролиза, можно определить значение заряда электрона в школьной лаборатории. Допустим, что I — сила тока, который проходил через электролит в течение промежутка времени t (можно измерить амперметром). При этом на электроде выделилось вещество, масса которого m (можно измерить, взвесив электрод до и после прохождения тока через электролит). Тогда модуль заряда электрона определяют по формуле.

Техническое применение электролиза. Электролиз нашёл различные применения в промышленности. Рассмотрим некоторые из них.

1. Нанесение защитных и декоративных покрытий на металлические изделия (гальваностегия).

Для предохранения металлов от окисления, а также для придания изделиям прочности и улучшения внешнего вида их покрывают тонким слоем благородных металлов (золотом, серебром) или малоокисляющимися металлами (хромом, никелем). Предмет, подлежащий гальваническому покрытию, например, ложку ( рис. 202 ), погружают в качестве катода в электролитическую ванну. Электролитом является раствор соли металла, которым осуществляется покрытие. Анодом служит пластина из такого же металла. Пропуская через электролитическую ванну в течение определённого промежутка времени электрический ток, ложку покрывают слоем металла нужной толщины. Для наиболее равномерного покрытия ложки её необходимо поместить между двумя или более анодными пластинами. После покрытия ложку вынимают из ванны, сушат и полируют.

2. Производство металлических копий с рельефных моделей (гальванопластика).

Для получения копий предметов (монет, медалей, барельефов и т. п.) делают слепки из какого-нибудь пластичного материала (например, воска). Для придания слепку электропроводности его покрывают графитовой пылью, погружают в электролитическую ванну в качестве катода и получают на нём слой металла нужной толщины. Затем, нагревая, удаляют воск.

Процесс гальванопластики был разработан в 1836 г. русским академиком Б. С. Якоби ( 1801–1874 ).

3. Получение металлов из расплавленных руд и их очистка, электрохимическая обработка металлов.

Процесс очистки металлов происходит в электролитической ванне. Анодом служит металл, подлежащий очистке, катодом — тонкая пластина из чистого металла, а электролитом — раствор соли данного металла. Например, пластину из неочищенной меди помещают в качестве анода в ванну с раствором медного купороса, где катодом служит лист чистой меди ( рис. 203 ). В загрязнённых металлах могут содержаться ценные примеси. Так, в меди часто содержатся никель и серебро. При пропускании через ванну электрического тока медь с анода переходит в раствор, из раствора на катоде выделяется чистая медь, а примеси выпадают в виде осадка или переходят в раствор.

1. Что называют электролитом?

2. Какова природа электрического тока в электролитах?

3. Какой процесс называют электролизом?

4. Приведите примеры использования электролиза.

5. Сформулируйте закон электролиза. Каков физический смысл электрохимического эквивалента?

6. Через электролитическую ванну, наполненную раствором сульфата меди(II) CuSO₄, пропускают электрический ток. Изменится ли масса меди, выделяющейся на катоде за одинаковые промежутки времени, если увеличить напряжение между электродами? увеличить температуру раствора электролита? увеличить концентрацию раствора электролита? Почему?

Пример 1. Через электролитическую ванну, содержащую раствор серной кислоты, в течение промежутка времени t = 60,0 мин проходил ток. Выделившийся на катоде газообразный водород собран в сосуде вместимостью V = 350 см 3 . Определите температуру водорода, если его давление p = 150 кПа , а сила тока, проходившего через электролитическую ванну, I = 1,20 А .

Решение: Для нахождения температуры водорода воспользуемся уравнением Клапейрона‒Менделеева:

где М = 2,02 · 10 -3 — молярная масса водорода, R = 8,31 — универсальная газовая постоянная. Следовательно, . Массу водорода, выделившегося на катоде, определим, воспользовавшись законом электролиза: m = kIt , где k — электрохимический эквивалент водорода ( k = 1,04 · 10 –8 ). С учётом этого температуру водорода рассчитаем по формуле .

Пример 2. Хромирование тонкой прямоугольной пластинки длиной а = 3,0 см и шириной b = 5,0 см в большой гальванической ванне осуществляется в течение промежутка времени t = 2,0 ч при силе тока I = 1,5 А . Определите толщину образовавшегося на пластинке слоя хрома. Плотность хрома ρ = 7,18 · 10 3 .

Решение: Для определения массы хрома, осаждённого на двух сторонах пластинки, воспользуемся законом Фарадея: m = kIt , где k = 1,8 ∙ 10 –7 .

С другой стороны, массу хрома можно выразить через плотность ρ и объём V: m = ρV = ρab ∙ 2h , где h — толщина образовавшегося на пластинке слоя хрома. С учётом этого: 2ρabh = kIt , откуда толщина слоя хрома:

Упражнение 25

1. Через водный раствор сульфата меди(II) CuSO₄, находящийся в электролитической ванне, пропускают электрический ток. Определите число атомов меди, ежесекундно осаждающихся на катоде ванны, если сила тока в цепи I = 4,0 А .

2. В процессе электролиза на катоде осаждается двухвалентный никель, образуя слой массой m = 0,15 кг . Определите работу, совершённую электрическим током, если напряжение между электродами электролитической ванны U = 4,0 В .

3. Электроды, находящиеся в растворе сульфата меди(II) CuSO₄, подключены к источнику тока с ЭДС = 12 В и внутренним сопротивлением r = 0,40 Ом . Определите массу меди, осаждённой на катоде за промежуток времени t = 10 мин , если сопротивление раствора между электродами R = 0,60 Ом .

4. При электролизе слабого раствора серной кислоты на катоде электролитической ванны выделился газообразный водород, температура которого t = 22 ºС , давление р = 100 кПа и объём V = 1,5 л . Электролиз проходил при напряжении U = 6,0 В , а коэффициент полезного действия установки η = 75 % . Определите расход электроэнергии.

5. Воздушный шар наполнен водородом, сохраняющим тепловое равновесие с атмосферным воздухом. Небольшое отверстие в нижней части шара обеспечивает практически одинаковое давление газа внутри шара и атмосферного воздуха. Масса тонкой оболочки шара и поднимаемого им груза m = 2,2 · 10 2 кг . Какой электрический заряд при электролизе потребовалось бы пропустить через слабый раствор серной кислоты, чтобы получить необходимую массу водорода? Как долго продолжался бы такой процесс при силе тока I = 0,15 кА ? (Ответ: q ≥ 1,6 · 10 9 Кл ; τ_min = 4,1 месяца .)

Источник

Электрохимическое (гальваническое) осаждение металлов

Расчетные формулы

Закон Фарадея: m = E_eitr,
m — масса металла в г, осажденного за время t

где, E_e — электрохимический эквивалент (г) (данные в таблице)
i — сила тока (а)
r — выход по току (%) (данные в таблице)
P — площадь поверхности изделия (дм 2 )
s — плотность металла

Электрохимические эквиваленты и выход по току

Металл	Электролит	Электрохимический эквивалент Ee	Выход по току %
Кадмий	Цианистый	2,096	95
Хром	Хромовая кислота	0,323	10
Никель	Кислый	1,95	95
Медь	Цианистый	2,372	75
Медь	Кислый	1,186	100
Цинк	Цианистый	1,219	70
Цинк	Кислый	1,219	100
Серебро	Цианистый	4,022	99
Золото	Цианистый	7,357	65
Золото	Железосинеродистый	2,452	99

В процессах электроосаждения большое значение имеет плотность тока v (а/дм 2 ). Если площади анодов и катодов неодинаковы, то иногда указывают отдельно плотность тока на аноде и на катоде

Не все металлы можно наносить друг на друга. Ниже приведены возможные металлические покрытия; одновременно можно осаждать и несколько металлов. Это вызывается поляризацией, вследствие которой потенциал первого — самого благородного из осаждаемых металлов — возрастает. При достижении потенциала второго металла он начинает осаждаться одновременно с первым металлом. Практически это используется при гальваническом латунировании

Возможности нанесения осаждаемого металла гальваническим способом

Металл, на который наносится покрытие	Au	Ag	Cr	Ni	Cd	Sn	Cu цианистый электролит	Cu кислый электролит	Pb	Zn
Железо Fe	M	M	Mp	H	H	H	H	M	H	H
Медь Cu	H	H	H	H	H	H	H	H	H	H
Никель Ni	Н	М	Н	М	—	—	Н	Н	М	—
Серебро Ag	Н	Н	Мp	Н	—	—	Н	Н	М	—
Цинк Zn	М	Мр	М	Мр	—	М	Н	М	М	—
Олово Sn	М	М	М	М	—	Н	Н	М	Мр	—
Свинец Pb	М	М	М	М	Н	Н	Н	Н	Н	—
Алюминий Al	М	М	М	Н	Н	М	Н	—	М	—

Обозначения:
Н — можно наносить непосредственно
М — медь или латунь в качестве подслоя
Мр — подслой рекомендуется, но не обязателен

Омеднение

Применяют два вида электролитов
Кислые электролиты служат для омеднения серебра, свинца, никеля и меди и непригодны для омеднения железа, цинка и олова
Цианистые электролиты — протекает медленнее первого, но зато им можно пользоваться для омеднения всех металлов. Цианистые электролиты обычно используют для нанесения грунтового слоя, а затем в кислом электролите быстрее получают покрытие нужной толщины

Щелочные цианистые электролиты для омеднения (кг/100 л)

Электролит	1	2
Ацетат меди	2	—
Цианистая меднокалиевая соль	—	3
Цианистый калий	2	0,1
Сульфат натрия	2	2
Сернокислый натрий безводный	—	2
Углекислый натрий безводный	1	1

1, 2 — варианты состава электролита
Для всех электролитов плотность тока 0,3 а/дм 2 , напряжение 2,5 — 3 в

Состав кислых электролитов (в кг на 100 л)

Электролит 1. Сернокислая медь 20, серная кислота (66°) 3; плотность тока 0,5—3 а/дм 2 , напряжение 1—4 в.
Электролит 2. Сернокислая медь 25, серная кислота (66°) 0,75, сегнетова соль 0,2; плотность тока 3—10 а/дм 2 , напряжение 2—8 в
Применяется для гальванопластики

Для обоих видов ванн применяют аноды из чистой меди (в виде листов толщиной 5—7 мм). Работа ведется при нормальной температуре, обычно 20° С

Удаление медных покрытий в цианистом электролите: 100 л воды, 3,7 г цианистого калия; напряжение 6 в, температура 60° С. Не забыть поменять местами электроды!

Без применения электрического тока можно наносить покрытия из меди на металлы, менее благородные, чем медь, в растворе сернокислой меди: 0,8—1 кг сернокислой меди, 0,8—1 кг серной кислоты на 100 л воды

Цинкование

Для цинкования применяют кислые или щелочные электролиты. Для блестящего цинкования употребляют специальные добавки (пиперонил-альдегид) и проводят операцию цинкования при повышенной плотности тока

Удаление цинкового покрытия производят травлением в любой травильной ванне, так как цинк в них растворяется

Кислые электролиты для цинкования (кг на 100 л)

Электролит	1	2	3
Сернокислый цинк	15	20	30
Сернокислый аммоний	5	—	—
Сернокислый натрий	—	4	—
Сернокислый алюминий	—	—	2
Хлористый цинк	—	1	—
Хлористый натрий	—	—	1,2
Борная кислота	1	0,5	1,8
Плотность тока, а/дм 2	0,3 — 1	0,5 — 3	1 — 3
Напряжение, в	1 — 2,5	1,5 — 2,5	2 — 2,5

Щелочные электролиты для цинкования (кг на 100 л)

Электролит	1	2	для блестящего цинкования
Цианистая цинковокалиевая соль	—	4,5	—
Цианистый цинк	5	—	6
Цианистый калий	—	1,5	—
Цианистый натрий	4,5	—	3
Едкий натр	—	1,5	6
Сульфид натрия	—	—	0,25
Гелиотропин (пиперонил-альдегид)	—	—	0,1 — 0,3
Цианистая ртутно — калиевая соль	—	0,2	—
Плотность тока, а/дм 2	0,5 — 2	0,3 — 1	3 — 5
Напряжение, в	2 — 3	1 — 2,5	2 — 3

Латунирование

Кислые электролиты для латунирования (кг на 100 л)

Сернокислая медь	1,5	—
Сернокислый цинк	1,5	—
Ацетат меди	—	1,5
Ацетат цинка	—	1,5
Цианистый натрий	1,9	3
Углекислый натрий безводный	2	3
Сульфит натрия	2	—
Бисульфит натрия	—	2
Напряжение, в	2,5 — 3	2,5 — 3
Температура	20	20

Цианистые электролиты для латунирования (кг на 100 л)

Электролит	1	2	3	4
Цианистая меднокалиевая соль	2,9	2,5	—	6,5
Цианистая цинкокалиевая соль	2,0	4,5	—	1,5
Бисульфат натрия	2,0	0,75	—	2,0
Сернокислый натрий кальцинированный	2,0	—	—	—
Углекислый натрий безводный	1,4	1,65	1,5	0,5
Цианистый калий	0,1	0,95	4,1	1,5
Цианистая медь	—	1,0	3,0	—
Хлористый аммоний	0,2	0,1	—	0,2
Аммиак	—	0,4	—	—
Цианистый цинк	—	—	0,75	—
Плотность тока, а/дм 2	0,3	0,6	0,3 — 2,2	0,1
Напряжение, в	3	2,5 — 3,5	3 — 5	1 — 2
Температура, °С	15 — 20	30 — 40	25 — 30	15 — 20

Глянец можно увеличить добавкой 300—500 мл концентрированного аммиака. Аноды могут быть из литой или листовой латуни. Состав анодов должен удовлетворять составу требуемого покрытия и при изготовлении их нужно применять очень чистые металлы. Для желтой латуни — это сплав 70% чистой меди и 30% чистого цинка, для томпаков — аноды из 80% меди. Ванны не отличаются от ванн слабощелочных растворов, применяемых для омеднения и цинкования

Удаление латунных покрытий током и без тока производится так же, как и удаление медных покрытий

Латунирование без тока можно производить путем контакта с алюминием. Изделия укладывают в алюминиевую корзину и погружают в раствор 1 кг сернокислого цинка, 0,4 кг сернокислой меди, 0,8 кг цианистого калия, 0,4 кг углекислого калия, 1,5 кг едкого натра на 100 л воды. Однако получаемое таким способом латунное покрытие—очень тонкое и малостойкое. Алюминиевые корзины следует после каждого применения травить для удаления латунного покрытия

Кадмирование

Площадь анода должна равняться примерно 1/3 — 2/3 площади изделия; кадмиевые аноды можно подвешивать на железный лист или проволоку. Ванны и остальное оборудование такие же, как для цинкования

Электролиты для кадмирования (кг на 100 л)

Электролит	1	2
Цианистая кадмиевокалиевая соль	11	—
Цианистый калий	4	—
Калиевоалюминиевые квасцы	0,8	—
Едкий натр	6	3
Цианистая никелевокалиевая соль	0,2	—
Пиперонил-альдегид (гелиотропин)	0,1	—
Масло для турецкой красной	0,5	0,1
Цианистая кадмиевонатриевая соль	—	6
Цианистый натрий	—	6
Сернокислый натрий безводный	—	5,5
Плотность тока, а/дм 2	3 — 7	2 — 3
Напряжение, в	3 — 5	2 — 3
Температура, °С	20 — 40	20 — 40

Никелирование

Аноды должны быть обязательно из чистого никеля — они не должны содержать железа и меди (допускаются только незначительные следы).
Наличие следов углерода, кремния и кобальта особого значения не имеет. При отливке анодов иногда вводят небольшое количество магния. Аноды делают литые или катаные; более экономичны катаные аноды. Применяют чаще всего пластины толщиной 10—12 мм (катаные 5—8 мм, литые 10—12 мм)

При обычно требуемой толщине покрытия 0,01 мм никелирование в обычных растворах длится 1—3 ч, в зависимости от состава электролита; в растворах быстрого никелирования слой такой же толщины получается за 0,75—1,5 ч
Перед никелированием изделия подвергают гальваническому омеднению, после чего можно наносить более тонкий слой никелевого покрытия. Покрытия, получаемые черным никелированием, имеют после полирования стекловидный блестящий черный оттенок

Электролиты для ускоренного никелирования (кг на 100 л)

Электролит	1	2	3
Сернокислый никель	22	22	15
Хлористый никель	—	2,5	—
Хлористый аммоний	2,2	—	—
Сернокислый магний	—	—	10
Борная кислота	2,5	1,5	1,5
Хлористый натрий	—	—	1,0
Плотность тока, а/дм 2	2 — 3	1,5 — 3	1 — 2
Напряжение, в	2 — 3	2 — 3	2 — 3
Температура, °С	35 — 50	35 — 50	35 — 50
Водородный показатель рН	4,8 — 5	5	5

Электролиты блестящего никелирования (кг на 100 л)

Электролит	1	2	3
Сернокислый никель	7	20	8,3
Сернокислый натрий	1	2	8,3
Сернокислый магний	0,7	2	—
Хлористый аммоний	—	—	1,4
Борная кислота	—	—	1,0
Цитрат натрия	1	4	—
Хлористый натрий	0,3	2	—
Хлористый кадмий	—	—	0,007
Плотность тока, а/дм 2	1 — 3	1 — 3	1 — 3
Напряжение, в	4 — 6	4 — 6	4 — 6
Температура, °С	20	20	20

Электролиты для никелирования алюминия

Электролит	1	2
Сернокислый никель	20	10
Хлористый никель	2,5	—
Хлористый натрий	0,5	0,5
Борная кислота	1,5	4
Сернокислый натрий	—	4
Сернокислый магний	—	3
Цитрат натрия	—	2
Лимонная кислота	—	0,2
Плотность тока, а/дм 2	2 — 4	1 — 3
Напряжение, в	4 — 6	4 — 6
Температура, °С	35 — 40	20
Водородный показатель рН	5,0 — 5,7	5,0 — 5,4

Электролиты черного никелирования (кг на 100 л)

Электролит	1	2
Сернокислый никель	8	6
Сернокислый натрий	2	—
Сернокислый цинк	2	9,75
Роданид аммония	1,5	1,5
Лимонная кислота	0,2	0,8
Плотность тока, а/дм 2	0,1 — 0,3	0,1 — 0,3
Напряжение, в	1,5	1,4
Температура, °С	18 — 20	18 — 20

Удаление никелевых покрытий производится в керамической ванне раствором серной кислоты и 0,5—0,8 кг сернокислого натрия. Электролиз протекает при напряжении 4—8 в, с перестановкой электродов

Хромирование

Применяются растворы: для горячего (35—45° С) блестящего хромирования, для холодного блестящего хромирования и для черного хромирования

Пример: при температуре 40° С и плотности тока 10 а/дм 2 за 5 мин осаждается слой покрытия толщиной 0,4 мк.
Черный хром наносится на никелевый или хромовый подслой; получается черная матовая поверхность, не отражающая свет

Электролиты горячего блестящего хромирования (кг на 100 л)

Хромовый ангидрид	25	35	40
Серная кислота концентрированная	0,25	0,3	0,2
Сернокислый хром	—	—	0,2
Бихромат	0,30	—	—
Плотность тока, а/дм 2	5 — 20	5 — 20
Напряжение, в	4 — 8	4 — 8
Температура, °С	35 — 45	35 — 45

Электролит для холодного блестящего никелирования (кг на 100 л)

Хромовый ангидрид	35
Фтористый калий	1,5

Электролит для черного хромирования (кг на 100 л)

Хромовый ангидрид	35
Уксусная кислота ледяная	0,36
Плотность тока, а/дм 2	10 — 20
Напряжение, в	8 — 10
Температура электролита, °С	ниже 28

Аноды — свинцовые. Имеют форму полос шириной 60—80 мм, изготовляемых из листа толщиной 4—5 мм. Отношение площади анодов к площади поверхности хромируемого изделия 1 : 1, в крайнем случае 2 : 1
Примечание: свинец соединяется с хромовой кислотой, образуя хромат, который приходится удалять проволочными щетками

Твердое хромирование

При этом процессе обычно осаждается более толстый слой металла
Скорость образования покрытия при плотности тока 50 а/дм 2 приблизительно 0,018 мм за 30 мин

Электролиты для твердого хромирования

Хромовый ангидрид	25	20	25
Серная кислота концентрированная	0,25	0,18	—
Бихромат	0,40	—	—
Плавиковая кислота	—	—	0,25
Плотность тока, а/дм 2	30 — 70	30 — 70	30 — 70
Напряжение, в	4 — 6	4 — 6	4 — 6
Температура электролита, °С	50 — 55	50 — 55	50 — 55

Хромированные покрытия достигают твердости HV 1200 (HRC 70); средняя твердость HV 1000

Температуру электролита следует регулировать очень точно; обычно это осуществляется автоматически. Источник тока должен создавать напряжение 6—12 в, должна быть обеспечена возможность регулирования этого напряжения

Пористое хромирование

Твердость хрома способствует уменьшению износа поверхностей (при скольжении)

Если хромовое покрытие получается с порами, в которых может накапливаться масло, поддерживающее смазку при нарушении масляной пленки, то такое хромовое покрытие значительно повышает износостойкость защищенной им поверхности. При пористом хромировании стойкость цилиндров двигателей увеличивается в 4—20 раз. Для получения такого покрытия необходимо, чтобы хром осаждался на поверхности в виде кристаллов, образующих тонкую сетку. При травлении кислотой или электролитическом между кристаллами образуются каналы; конечно, травление не должно захватить весь хромовый слой

Для пористого хромирования применяются те же электролиты, что и для твердого хромирования, но процесс протекает при температуре 50 или 60° С
Хромирование ведут до получения слоя толщиной 0,1 — 3 мм. затем поверхность травят соляной кислотой или электролитически — хромовой кислотой. После этого протравленные поверхности скольжения точно шлифуют или хонингуют, а затем тщательно промывают (лучше всего — маслом для гидросистем) и обдувают воздухом и паром

Удаление хромовых покрытий. Неудачные или слишком толстые хромовые покрытия удаляют в щелочном растворе, в котором изделие подвешивают так, чтобы оно служило анодом. Применяют те же электролиты, что и при обычном хромировании. Катоды — железные или никелевые.
Хромовое покрытие может быть удалено также при 30° С в соляной кислоте, разбавленной в пропорции 1:1

Электролитическое лужение, серебрение, золочение

Электролитическим способом можно также лудить, серебрить, золотить и наносить на изделия свинец. См. таблицу 2: Возможности нанесения осаждаемого металла гальваническим способом

Хроматирование

Хроматирование применяется для защиты стальных изделий путем образования на их поверхности слоя хроматов химическим способом. Электролит — слабый раствор хромовой кислоты с некоторыми добавками

Патинирование

Патинирование — искусственная имитация зеленоватого налета (патины) на меди и ее сплавах. Химически патина образуется в результате погружения в разбавленный уксус на довольно длительное время. Электролитическое патинирование производят в жесткой воде при напряжении 3 в и плотности тока 0,01 а/дм 2

Процесс «электроколор»

Так называется один из способов окрашивания меди и ее сплавов, никеля и хрома. Окислы наносятся электролитическим путем из раствора с медистыми солями. Катодом является изделие, анод —медный лист (0,4 в, 0,1 а/дм 2 ). В зависимости от требуемой окраски электролиз продолжается от 1 до 30 мин, поскольку цвет зависит от толщины нанесенного слоя

Процесс «эломаг»

Эломаг — это процесс оксидирования магния в растворе при температуре 70—80° С, напряжении постоянного тока 3—4 в и плотности тока 1 а/дм 2 в течение 20—45 мин

Индиирование

Индиирование — способ гальванического нанесения индиевого покрытия, например, на подшипники авиадвигателей, с целью увеличения их коррозионной стойкости
Электролит — раствор треххлористого индия 30 г, цианистого калия 95 г и декстрозы 12 г в 1л воды

Коронирование

При коронировании сначала наносится никелевое покрытие, а на него более тонкий слой цинка. При нагревании примерно до 350° С оба покрытия соединяются, взаимно диффундируя

Силицирование

Силицирование — это насыщение поверхности стального изделия кремнием; оно производится в закрытом сосуде при температуре около 1000° С, в течение 2 часов
Изделия укладывают в сосуд, наполненный порошком аморфного карбида кремния с примесями хлоридов

Источник