Laboratio

INFORME DE LABORATORIO NIQUELADO

Juan P. Silva A1, Kevin O. Paternina L2, Lyda M. Acevedo V3, Carlos Romero4, Giovanny Ceballos5, Javier Sanabria6, Andrés Garcia7, Solier Diaz8

Universidad industria de Santander Facultad de Ingeniería Fisicomencanicas Escuela de Ingeniería Química

RESUMEN:

En esta práctica de laboratorio se le realizo un niquelado a 5 piezas de cobre ( 4 cuadradas y una circular (moneda)), inicialmente procedimos con la adecuación de las piezas (lijado y desengrase), seguidamente se caracterizó cada una de ellas antes y después del tratamiento, antes de esto se había hecho el montaje de la celda electrolítica en el laboratorio donde finalmente se hiban a instalar dichas piezas de cobre y la de níquel para proceder a realizar el proceso de electrodeposición.

Palabras claves: Electrodeposición, celda electroquímica, niquelado.

INTRODUCCION

Los procesos de recubrimientos electrolíticos o químicos consisten en depositar por vía electroquímica finas capas de metal sobre la superficie de una pieza sumergida en una solución de iones metálicos o electrolito. En este proceso se usan productos químicos relativamente puros, sales y metales, de forma que durante la operación se depositan completamente los metales empleados sobre las piezas. Los más comúnmente utilizados son el níquel, cromo, cadmio, cobre, plata, zinc, oro y estaño.

En esta práctica llevaremos a cabo el niquelado, debido a su características especiales el níquel está particularmente bien adaptado para muchas aplicaciones como metal de revestimiento. El níquel es resistente al aire, el agua, los ácidos y álcalis diluidos. El níquel no es resistente al ácido nítrico, ni al ácido clorhídrico o al amoniaco concentrados. Las superficies de níquel no son resistentes a la oxidación, es decir, puede causar la decoloración oscura con el tiempo.

El proceso de niquelado presenta características importantes como es la alta adherencia a nivel molecular entre el níquel y el material base de la pieza evitando el desprendimiento de la capa de recubrimiento; de igual forma, la alta tenacidad del recubrimiento ya que el níquel no presenta fragilidad evitando saltos en el material. Este recubrimiento se puede aplicar sobre piezas de hierro, cobre, latón y zamac con terminados brillantes y envejecido, el proceso es electrolítico a granel o estático.

OBJETIVOS

Objetivo General

 Identificar y aplicar el procedimiento para elaborar recubrimiento de níquel con el fin de proteger piezas a la corrosión o para decorar metales.

Objetivos Específicos

 Aplicar de manera correcta el proceso de niquelado a escala de laboratorio para la electrodeposición de níquel sobre piezas de cobre.

 Identificar las variables de proceso en el niquelado.

 Determinar y analizar las características físicas del material antes y después de la electrodeposición.

MARCO TEORICO

Níquel: Es un elemento metálico magnético, de aspecto blanco plateado, utilizado principalmente en aleaciones. Es uno de los elementos de transición del sistema periódico y su número atómico es 28. Durante miles de años el níquel se ha utilizado en la acuñación de monedas en aleaciones de níquel y cobre, pero no fue reconocido como sustancia elemental hasta el año 1751, cuando el químico sueco, Axil Frederick Cronstedt, consiguió aislar el metal de una mena de niquelita. El níquel es un metal duro, maleable y dúctil, que puede presentar un intenso brillo. Tiene propiedades magnéticas por debajo de 345 ºC. El níquel metálico no es muy activo químicamente. Es soluble en ácido nítrico diluido, y se convierte en pasivo (no reactivo) en ácido nítrico concentrado. No reacciona con los álcalis. Tiene un punto de fusión de 1.455 °C, y un punto de ebullición de 2.730 °C, su densidad es de 8,9 g/cm3 y su masa atómica 58,69 uma. El níquel se emplea como protector y como revestimiento ornamental de los metales; en especial de los que son susceptibles de corrosión como el hierro y el acero. La placa de níquel se deposita por electrólisis de una solución de níquel. Finamente dividido, el níquel absorbe 17 veces su propio volumen de hidrógeno y se utiliza como catalizador en un gran número de procesos, incluida la hidrogenación del petróleo. El níquel se usa principalmente en aleaciones, y aporta dureza y resistencia a la corrosión en el acero. El acero de níquel, que contiene entre un 2% y un 4% de níquel, se utiliza en piezas de automóviles, como ejes, cigüeñales, engranajes, llaves y varillas, en repuestos de maquinaria y en placas para blindajes. Algunas de las más importantes aleaciones de níquel son la plata alemana, el invar, el monel, el nicromo y el permalloy. El níquel es también un componente clave de las baterías de níquel-cadmio y en la fabricación de monedas.

Niquelado: El niquelado es un procedimiento de metalización que se realiza para protección superficial de las piezas, para decoración o para recubrimiento previo antes del cromado, o de otros acabados. Los objetos de cobre y aleaciones de cobre se niquelan directamente; para objetos de estaño, zinc, plomo, hierro y acero previamente se debe hacer recubrimiento con cobre para luego niquelar. Los recubrimientos de níquel son una base muy apropiada para la mayoría de los recubrimientos decorativos como el cromo, el latón, la plata, el oro y otros más específicos. A partir de ciertos espesores presenta buenas propiedades anticorrosivas. Por ello se utilizan tanto en aplicaciones decorativas, como la cerrajería y grifería, como en aplicaciones anticorrosivas y funcionales como son los componentes de automóviles y herramientas. No es poroso por lo que es altamente resistente a la corrosión y aporta:

 Resistencia al desgaste.

 Aumento de la dureza.

 Resistencia a la corrosión.

 Mejor Aspecto del equipo, placa, etc., (color, brillo).

El niquelado ha dejado de utilizarse por razones higiénicas, debido a que es un alérgeno (es una sustancia que puede inducir una reacción de hipersensibilidad (alérgica) en personas susceptibles, que han estado en contacto previamente con éste). El recubrimiento de níquel suele sustituirse por el paladio o la plata. De realizarse el niquelado se pueden usar corrientes o baños de cloruro. Parámetros del baño en las cuales no se produce daños a las piedras de bisutería:

T< 60° C/ 140 °F; pH: 4-5; t< 20 min

Después del niquelado es necesario lavar la pieza a temperatura ambiente durante 30 segundos.

Electrodeposición: Es un proceso electro-químico

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