電鍍就所采取的方法是利用電解原理在某些金屬表面上鍍上一薄層其它金屬或合金的過(guò)程。 電解所采取的方法是將電流通過(guò)電解質(zhì)溶液或熔融態(tài)電解質(zhì)(又稱(chēng)電解液),使其在陰極和陽(yáng)極上引起氧化還原反應(yīng)。

釋義

電鍍電解是將電流通過(guò)電解質(zhì)溶液或熔融態(tài)電解質(zhì),在陰極和陽(yáng)極上引起氧化還原反應(yīng)的過(guò)程,電化學(xué)電池在外加直流電壓時(shí)可發(fā)生電解過(guò)程。

電鍍電解是利用在作為電子導(dǎo)體的電極與作為離子導(dǎo)體的電解質(zhì)的界面上發(fā)生的電化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行化學(xué)品的合成高純物質(zhì)的制造以及材料表面的處理的過(guò)程。通電時(shí),電解質(zhì)中的陽(yáng)離子移向陰極,吸收電子,發(fā)生還原反應(yīng),生成新物質(zhì);電解質(zhì)中的陰離子移向陽(yáng)極,放出電子,發(fā)生氧化反應(yīng),生成新物質(zhì)。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),電鍍指借助外界直流電的作用,在溶液中進(jìn)行電解反應(yīng),使導(dǎo)電體例如金屬的表面沉積一金屬或合金層。

電鍍使金屬或其它材料制件的表面附著一層金屬膜的工藝從而起到防止金屬氧化(如銹蝕),提高耐磨性、導(dǎo)電性、反光性、抗腐蝕性(硫酸銅等)及增進(jìn)美觀(guān)等作用。 電解電解廣泛應(yīng)用于冶金工業(yè)中,如從礦石或化合物提取金屬 (電解冶金)或提純金屬 (電解提純),以及從溶液中沉積出金屬。 電鍍過(guò)程的影響因素主要是電流密度、溫度、攪拌和電源的波形等。

制作流程

我們以硫酸銅鍍?cè)∽骼?

硫酸銅鍍液主要有硫酸銅、硫酸和水,甚至也有其它添加劑。硫酸銅是銅離子(Cu2+)的來(lái)源,當(dāng)溶解于水中會(huì)離解出銅離子,銅離子會(huì)在陰極(工件)還原(得到電子)沈積成金屬銅。這個(gè)沉積過(guò)程會(huì)受鍍?cè)〉臓顩r如銅離子濃度、酸堿度(pH)、溫度、攪拌、電流、添加劑等影響。

陰極主要反應(yīng) : Cu2+(aq) + 2e- → Cu (s)

電鍍過(guò)程浴中的銅離子濃度因消耗而下降,影響沉積過(guò)程。面對(duì)這個(gè)問(wèn)題,可以?xún)蓚€(gè)方法解決:1.在浴中添加硫酸銅;2.用銅作陽(yáng)極。添加硫酸銅方法比較麻煩,又要分析又要計(jì)算。用銅作陽(yáng)極比較簡(jiǎn)單。陽(yáng)極的作用主要是導(dǎo)體,將電路回路接通。但銅作陽(yáng)極還有另一功能,是氧化(失去電子)溶解成銅離子,補(bǔ)充銅離子的消耗。

陽(yáng)極主要反應(yīng) : Cu (s) → Cu2+(aq) + 2e-

由于整個(gè)鍍液主要有水,也會(huì)發(fā)生水電解產(chǎn)生氫氣(在陰極)和氧氣(在陽(yáng)極)的副反應(yīng)

陰極副反應(yīng) : 2H3O+(aq) + 2e- → H2(g) + 2H2O(l)

陽(yáng)極副反應(yīng) : 6H2O(l) → O2(g) + 4H3O+(aq) + 4e-

結(jié)果,工件的表面上覆蓋了一層金屬銅。這是一個(gè)典型鍍?cè)〉臋C(jī)理,但實(shí)際的情況是十分復(fù)雜。自催化鍍及浸漬鍍。