Sprawozdanie zawiera część teoretyczną w której poruszane są takie zagadnienia jak: elektroliza, Pierwsze prawo Faradaya (pierwsze prawo elektrolizy), Drugie prawo Faradaya (drugie prawo elektrolizy), Powłoki galwaniczne, Powłoki elektrolityczne, Powłoki chemiczne (bezprądowe), Powłoki konwersyjne, Sposoby ochrony metali przed korozją. Część praktyczna tego ćwiczenia to przedstawienie i opracowanie wyników badania ich analiza oraz podsumowanie czyli wnioski.
Wydział: Mechaniczny
Ćwiczenia laboratoryjne z chemii
Grupa:B3
Semestr: III
Kierunek: mgr
Ćwiczenie nr: 5
Wyznaczanie wydajności prądowej procesu elektrolizy oraz grubość powłoki galwanicznej
Zespół:2
Borysławski Łukasz
Jędrzejewski Mariusz
Kiraga Paweł
1. Wstęp teoretyczny
Przemiany chemiczne zachodzące w przewodniku elektrolitycznym związane z przepływem prądu i zobojętnianiem jonów na elektrodach nazywamy elektrolizą. Podczas elektrolizy zachodzi trwały rozpad elektrolitu pod wpływem prądu.
Elektroliza stanowi najprostszy i najsilniejszy układ utleniająco-redukujący. Reduktorem jest katoda, gdyż dostarcza elektrony -kationy, które się redukują. Utleniaczem jest anoda, gdyż elektrony, które przez to się deelektrolizują czyli utleniają.
Pierwsze prawo Faradaya (pierwsze prawo elektrolizy)
Masa M substancji wydzielonej na elektrodzie jest wprost proporcjonalna do ładunku elektrycznego Q, jaki przepłynął przez elektrolit, czyli:
M= k*Q =k*l*t
Jeżeli przez elektrolit w ciągu czasu t płynął prąd stały o natężeniu I.
Stała Faraday'a=96500
Współczynnik proporcjonalności k nazywamy równoważnikiem elektrochemicznym danej substancji. Jest on liczbowo związany równy masie substancji, jaka wydziela się na elektrodzie na skutek przepływu przez elektrolit jednostkowego ładunku elektrycznego. Współczynnik k zależy od chemicznej natury danej substancji.
Drugie prawo Faradaya (drugie prawo elektrolizy)
Stosunek równoważników elektrochemicznych różnych substancji jest równy stosunkowi ich równoważników chemicznych kx (gramorównoważników) tj.:
Równoważnik elektrochemiczny jest masą substancji jaką wydzieli w czasie elektrolizy ładunek jednego Kulomba.
Wydajność prądowa % jest to stosunek masy m1 substancji pożądanej otrzymywanej w wyniku elektrolizy rzeczywiście do jej ilości m przewidywanej teoretycznie
Im mniej szlachetny jest metal odkładający się na katodzie tym więcej wydziela się wodoru. Zatem wydajność prądowa jest ściśle związana z położeniem metalu w szeregu napięciowym.
Powłoki galwaniczne
Wytwarzanie powłok galwanicznych jest domeną galwanostegii, będącej najważniejszym działem galwanotechniki. Do powłok tej grupy należą powłoki nakładane z kąpieli galwanicznej lub przy zastosowaniu zewnętrznego źródła prądu. Grubość jedno- lub wielowarstwowych powłok może przekraczać nawet 50 µm. Pojęcie powłok galwanicznych obejmuje następujące grupy powłok:
Powłoki elektrolityczne
Powłoka elektrolityczna jest powloką metalową nałożoną w procesie elektrolitycznym przy zastosowaniu zewnętrznego źródła prądu. Powłoki te dzielą się na:
(…)
…): pierwiastek metaliczny z postaci jonowej (z roztworu) przechodzi do postaci wolnej (metalicznej) wskutek przyłączenia do jonu odpowiedniej liczby elektronów od substancji zdolnej do oddawania elektronów (elektronodawczej), zwanej reduktorem(zwykle jest nim związek organiczny). W roztworze rzadziej znajdują się sole proste, a częściej związki kompleksowe metalu jakim pokrywa się podłoże wyrobu. Redukcja…
… i jej stopach.
-elektrochemiczne (anodowe)- gdy procesem kieruje prąd elektryczny przepływający przez elektrolizer, a metal pokrywany stanowi anodę (tzw. Oksydowanie anodowe lub anodyzowanie), np. powłoki tlenkowe na aluminium i jego stopach, stali, miedzi i jej stopach, cynku, kadmie.
Powłoki konwersyjne są to głównie powłoki ochronne, stosowane również jako podwarstwy rzadziej jako powłoki techniczne…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)