Electrodeposición Del Zinc Alacalino

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA

Facultad de Ingeniería Química y Textil

Práctica Nº 1

Electrodeposición de zinc en baño alcalino

Profesores:

Ing. Villon Ulloa, Angel Eduardo.

Fecha: DD MM AA

Realización: 02 09 11

Entrega: 09 09 11

2011-2

LIMA – PERÚ

ÍNDICE

1. OBJETIVOS…………….………………………………………………..pág.3

2. FUNDAMENTO TEÓRICO…………….………………….…………....pág.3

3. DATOS Y RESULTADOS:……………………………………..………pág.5

4. DISCUSIÓN DE RESULTADOS………………………………….…...pág.8

5. CONCLUSIONES………………………………………………………..pág.8

6. BIBLIOGRAFÍA……………………………………………………….….pág.9

Electrodeposición de zinc en baño alcalino

1. OBJETIVOS:

Realizar deposición electrolítica del zinc en baño alcalino a fin de determinar el rendimiento o eficiencia catódica, tomando como referencia la ley de Faraday.

Determinar los fenómenos involucrados y condiciones requeridas en la electrodeposición de zinc en baño alcalino.

2. FUNDAMENTO TEÓRICO:

Primera ley de Faraday de la Electrolisis

El peso de una sustancia producida en la electrolisis de una reacción anódica o catódica es directamente proporcional a la cantidad de electricidad que pasa por la cuba de la electrolisis.

w=K .I .t

W: Masa electro-depositada en el cátodo (g).

K: equivalente electroquímico del elemento electro-depositado (g/coulomb)

I: intensidad de corriente (coulomb/s)

T: tiempo transcurrido (s)

Baño alcalino de Zinc

Para proteger de la corrosión piezas de hierro y acero, el zinc sigue siendo el material más empleado como revestimiento protector. En los baños galvánicos se deposita zinc electrolíticamente en los componentes a fin de asegurar la larga vida de los materiales y los baños de acabado son alcalinos [1]. Existen muchas sales que disueltas en agua pueden suministrar iones 〖Zn〗^(2+), sin embargo, a nivel industrial se usa sal tetraciano de sodio (Zn〖Na〗_2 〖(CN)〗_4). Esta sal se prepara disolviendo el óxido de zinc (ZnO) con cianuro de sodio en medio básico dado por el NaOH o 〖Na〗_2 〖CO〗_3.

El tetraciano de sodio (Zn〖Na〗_2 〖(CN)〗_4), disuelto en agua se disocia según las ecuaciones siguientes [2]:

Zn〖Na〗_2 (CN)_4(s) + H_2 O→2〖〖Na〗^+〗_((ac) )+Zn(CN)_4(ac)^(2-)

Seguidamente se disocia el Zn(CN)_4(ac)^-en:

Zn(CN)_4(ac)^(2-)+H_2 O↔〖Zn〗_((ac))^(2+)+4〖CN〗_((ac))^-

Donde el ion 〖Zn〗^(2+) se reduce en el cátodo:

〖〖Zn〗^(2+)〗_((ac))+2e^-→〖Zn〗_((S)) ….E°=-0.763V

2H_((ac))^++2e^-→H_2(g) …..E°=0.000V

Y en el ánodo, se produce la reacción:

〖Zn〗_((S)) 〖〖→Zn〗^(2+)〗_((ac))+2e^-….E°=0.763

2 H_2 O → O_(2 (g)) + 4 H^++ + 4 e^–……E°=-1.230

¿Pero cuál es la ventaja de los baños alcalinos?, si estos baños son peligrosos por los reactivos utilizados, y además que su rendimiento es más bajo que los baños ácidos. El tiempo, sin embargo, ha permitidosuavizar posturas que hicieronpresagiar un "negro futuro" paralos procesos cianurados. En efecto, la versatilidad en la aplicación delos procesos de cinc cianurado ysus incuestionables ventajas [3]:

- Poderes de cubrición y de repartomuy superiores a los procesos ácidos,consecuencias de la polarizacióncatódica y la caída en el rendimientocatódico.

- Consecuentemente, una capacidadde protección anticorrosivamuy superior para los objetos y superficiescomplejas o perfiladas ypoco favorecidas al paso de la corrienteeléctrica.

Como es caso del recubrimiento de hierro, ya que antes de prender el rectificador de corriente, ya se ha formado una pequeña capa de hierro reducido. Esto debido a que la reacción:

Fe+〖Zn〗^(2+)→〖Fe〗^(2+)+Zn

Es espontanea, y reducir zinc, este en un medio acido, lo que hace que la superficie de zinc, no tenga adherencia, es decir que no tenga muy buena cohesión a la superficie de hierro. En cambio en el baño alcalino esa reacción no se da, ya que se necesita de un diferencial de potencial, para reducir al zinc, ya que el zinc se encuentra quelado (acomplejado).

- La sencillez de condiciones operativas,junto a una baja sensibilidada las contaminaciones y uncontrol muy simple del proceso.

- La baja corrosividad hacia equipose instalaciones anexas.

- Su muy bajo coste.

Polarización

Cualquier fenómeno que reduzca o afecte al paso de la corriente se le llama polarización. En la electrolisis, pese a la difusión de iones en una solución de zonas más concentradas a las menos concentradas; la concentración cerca del ánodo aumenta en cierto

...