Química Básica Practica 7. Recubrimientos Electrolíticos

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL[pic 1][pic 2]

ESIME CULHUACAN

Química Básica Practica 7. Recubrimientos

Electrolíticos

Introducción.

1 Recubrimientos electrolíticos

El principio básico de los procesos de recubrimientos electrolíticos consiste en la conversión del metal del ánodo en iones metálicos que se distribuyen en la solución. Estos iones se depositan en el cátodo (pieza que será recubierta) formando una capa metálica en su superficie. Existen en galvanotecnia procesos en los cuales el metal se deposita sin fuente externa de corriente eléctrica.

En ambos procesos de recubrimientos la capa depositada forma cristales metálicos. En función del tipo de estructura cristalina se derivan las diferentes propiedades del recubrimiento y así los campos de aplicación más adecuados.

El recubrimiento electrolítico de las piezas se produce casi exclusivamente por inmersión en un  bao. !ara ello se  introducen las piezas en las cubas donde se encuentra el electrolito" se les aplica la corriente como cátodo" se recubren y se secan. #l extraer las piezas del bao arrastran una cantidad del electrolito sobre la superficie de las piezas. Esa película superficial arrastrada se elimina en un proceso de lavado posterior para que no interfiera en las siguientes operaciones o presente las condiciones de acabado exigidas.

$na línea de recubrimientos electrolíticos está compuesta por numerosas operaciones que" en función de las exigencias de calidad y el campo de aplicación seleccionado pueden agruparse del siguiente modo%

a)   !retratamientos   mecánicos.   El   pretratamiento   mecánico   arranca   de   la superficie de la pieza una fina capa. &ncluye procesos como el cepillado" pulido y rectificado" que permiten eliminar asperezas o defectos de las superficies. En menor medida  se aplica  la técnica del  c'orreado  que permite  eliminar unto con las asperezas y defectos de la superficie" los aceites" óxidos y restos de finos de mecanizado. ras estas operaciones es necesario someter a las piezas a un proceso de lavado" puesto que durante el mismo se deposita sobre la superficie de las piezas una parte de la grasa y del abrasivo utilizado" así como polvo metálico.

b) *esengrase En la fabricación de piezas se emplean grasas" taladrinas" aceites y sustancias similares como refrigerantes y lubricantes. #

menudo también se engrasan las piezas como protección anticorrosiva temporal. El desengrase puede efectuarse básicamente de dos formas%

con disolventes  orgánicos  o   en  soluciones   acuosas   alcalinas   con poder emulsificador.

c) *ecapado. El contacto entre atmósfera y piezas metálicas provoca la formación de capas de óxido. El obeto del decapado es su eliminación. El bao de decapado contendrá diversos tipos de metal en solución en función del tipo de material base y del grado de mantenimiento y desmetalizado de los contactos de bombos y bastidores.

d) +eutralizado. El proceso de activado" también llamado neutralizado o decapado suave" se  utiliza para eliminar esa pequea capa de  óxido  que se 'a formado sobre la superficie del metal una vez que la superficie 'a sido tratada o lavada en sucesivas etapas. Esa pequea capa de óxido 'ace que la superficie sea pasiva y por lo tanto mala conductora. ,as soluciones empleadas son" por lo general"  ácidos  muy  diluidos.  ,os activados  permiten  asimismo eliminar  velos  y manc'as generados por compuestos orgánicos y-o inorgánicos.

e)  *esmetalización.   ,a  operación  de  desmetalizado  va  diriga  a  eliminar  los recubrimientos  de  piezas  rec'azadas  o  de  los  contactos  de  los  bastidores  sin producir daos en el metal base. ,os primeros tienen una composición similar a un electrolito  y  los  segundos  suelen  contener  compleantes  fuertes  que  pueden generar problemas en los tratamientos de aguas residuales.

CALCUL! E"EC#UA$!%

. /alcule la resistencia que existe en las dos disoluciones a partir de la ley de o'm. &0 1-2

*E3!E4#+*5 E+E653%

& 1 0 2 ó 20 & 1

2ealizando la sustitución nos queda de la siguiente forma% 20 (7.8 #)(98 volts) 0 :8.9

;. /alcule la cantidad de metal depositado para el niquelado y cobrizado de acuerdo a la ley de

!#2# E, +&=$E,#*5%

 #l momento de pesar la llave que se estaba utilizando nos dio como resultado

>.?99> gr.

@ una vez que se realizo el experimento en la celda galvánica se obtuvo un resultado de >.??;

2ealizando la operación necesaria nos queda de la siguiente forma%

/antidad de 6etal0 m; A m 0 B.;?:C A B.;98? 0 7.7?B gr de metal depositados

en el obeto en este caso la llave.

!#2# E, /5D2&#*5

@a que se 'abía realizado el experimento se obtuvo B.;98? y al final del experimento se obtuvo B.;?:C para obtener como resultado final 7.7>: gr.

:. /alcule el nFmero de coulombs que pasan a través de la solución y la &ntensidad de la corriente del procedimiento de acuerdo a las ecuaciones

2espectivas. m 0 G q

@ despeando de esta ecuación nos queda de la siguiente forma% m - G 0 q

>.?99> - ;.?:9 x 7H9 0 ;.9;C x 7H9

@ este es el resultado correspondiente para el +iquelado    & 0 1 - 2

m - G 0 q

B.;98? - ;.9:;8 x7H9 0 .B?:9 x 7H:

3iendo así el resultado correspondiente para el /obrizado.

9. /ompare los resultados teóricos con los resultados experimentales y calcule él I de error de la masa depositada.

$na vez que se realizaron los cálculos adecuados y correspondientes para cada uno de los casos se muestra que 'ay una ligera variación la cual cambia en si algunos datos.

El I para el +iquelado% :.>C;8 @ para el /obrizado% .:7B

>. Escriba las reacciones que se llevan a cabo durante el proceso Electrolítico% cobrizado y el +iquelado.

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