Informe Electroquimica

ELECTRODEPOSICIÓN DE COBRE EN BAÑO ACIDO BRILLANTE.

I. OBJETIVOS

 La finalidad de este laboratorio es llevar a cabo un recubrimiento de Cobre en una probeta de Níquel en un baño ácido, midiendo la masa depositada a diferentes intensidades de corriente y tiempos.

 Obtener capacidades de evaluar, interpretar y sintetizar la información y los datos electroquímicos

 Comprender los principios de las reacciones electroquímicas. Conocer las curvas de Intensidad - Eficiencia Catódica y Tiempo - Eficiencia Catódica.

 Reconocer las influencias de las condiciones de operación en el proceso del cobreado acido brillante.

II. MARCO TEÓRICO

Baños ácidos de sulfato de cobre, los 2 componentes básicos son Sulfato de Cobre y Ácido Sulfúrico. La sal proporciona el Ion metálico y el Ácido cumple 4 funciones:

Reduce la resistividad, disminuye la concentración del ion metálico, aumenta la corrosión del ánodo y evita la precipitación de las sales básicas cuprosas o cúpricas.

El sulfato de cobre se obtiene comercialmente hidratada (CuSO4-5H2O) conteniendo el 25.4% de cobre cuando esta puro.

Es importante que el acido sulfúrico y sulfato de cobre sean suficientemente puros para la preparación del baño de cobre acido.

Sin embargo dichos compuestos siempre van a contener pequeñas cantidades de arsénico, hierro, zinc y otras impurezas.

Sulfato de cobre Pentahidratado, CuSO4.5H2O 2 N 220 g/l

Acido Sulfúrico , H2SO4 1.5 N 75 g/l

Cloruro de Sodio, NaCl 0.12 g/l

Sulfato de Cobre

El sulfato de cobre suministra los iones de cobre y no deberá exceder los 225 g/l. Para bajar el sulfato de cobre, disminuya el área anódica o diluya el baño. Siempre mantenga el ácido sulfúrico mientras diluya el baño.

Cloruro

El cloruro juega una parte importante en baja corriente catódica y una pequeña cantidad es necesaria para operar el baño. Este proceso tolerará un contenido más alto de cloro que la mayoría de los cobres ácidos brillantes pero los cloruros en concentraciones mayores a 80 ppm pueden causar consumo excesivo de abrillantador.

Acido Sulfúrico

El ácido sulfúrico debe ser mantenido entre 45 – 75 g/l para dar el mejor depósito posible. Concentraciones abajo de 45 g/l pueden ocasionar opacidad en áreas con recesos. Concentraciones muy altas ocasionaran formación de sulfato de cobre (arriba de 75 g/l).

Las funciones del acido sulfúrico en el baño se resume:

1.- previene la hidrólisis del sulfato cuproso y subsiguiente la formación de sales básicas, ya que el sulfato cuproso se forma en el proceso de electrolisis.

2.- Incrementa la conductividad del baño, por ejemplo una solución de 150 g de cristales, por litro, tiene una conductividad de 34.48 mS.cm-1 ; si se añade 50 g de acido sulfúrico, por litro, la conductividad aumenta a 188,7 ms.cm-1 y con 200 g de acido sulfúrico, por litro, la conductividad aumenta a 555.5 mS.cm-1.

El aumento de conductividad:

(a) Reduce el costo de la potencia requerida

(b) Reduce la formación de rugosidad

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