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電鍍和化學鍍

1/16試驗目標1.掌握恒電流密度法在銅基體上電鍍鋅原理和試驗技術，經過試驗使學生了解到電鍍原理和過程。2.了解添加劑、電流密度、鍍液pH值對電鍍影響，經過電流效率計算認識到電鍍過程中存在副反應。3.了解化學鍍原理和過程。2/16電鍍：在含有金屬離子溶液中，在電場作用下，金屬離子在陰極得到電子并被還原，從而沉積在陰極金屬基體表面。以鍍銅為例，陰極主要反應:Cu2+(aq)+2e-→Cu(s)陽極主要反應:Cu(s)→Cu2+(aq)+2e-

試驗原理3/16化學鍍：以化學鍍鎳為例，利用鎳鹽溶液在強還原劑次亞磷酸鈉作用下，使鎳離子還原成金屬鎳，反應過程為：Ni2++H2PO2-+H2O→HPO32-+3H++Ni反應必須發(fā)生在催化活性表面上（如Fe等金屬基體），且需要在較高溫度（60≤T≤95℃）下，反應才能進行。試驗原理4/16儀器和試劑恒電位/電流儀，磁力攪拌器，水浴加熱裝置。銅、鋅電極，不銹鋼片，pH試紙，KCl，ZnCl2，H3BO3，鍍鋅添加劑（氯鋅－8號），NaOH，鹽酸，硫酸鎳，次磷酸鈉，檸檬酸鈉，蘋果酸，琥珀酸，乳酸，丙酸。5/16試驗步驟

1.工作電極準備：用剪刀裁取6段1×5cm銅片，用砂紙將銅片一面打磨至光亮，然后進行陰極電解除油，陽極為不銹鋼片。電壓為2～5V，時間1min左右，銅片為陰極，觀察有顯著氣泡在電極表面析出。隨即用一次水清洗銅片，用濾紙吸干表面水分，然后在銅片上標識出1×1cm2面積待電鍍。注意每次試驗中，銅片只能使用一次，計算面積時銅片兩面都要計算在內。6/162．電鍍液配制按以下配方配制100ml鍍鋅基礎溶液：KCl200g/LZnCl260g/LH3BO325g/L試驗步驟

7/163.添加劑對電鍍影響取上述電鍍液40ml在小燒杯中，用pH試紙測量出溶液pH值并統(tǒng)計，然后插入鋅片作為陽極，銅片為陰極，施加直流電，電鍍過程中開啟攪拌，調整電流密度為15mA.cm-2,電鍍時間為5分鐘，觀察銅片電極表面鍍鋅層顏色和均勻性。試驗步驟

8/163.添加劑對電鍍影響然后在上述溶液中加入鍍鋅添加劑（氯鋅－8號）20mL/L,溶解均勻后，一樣在銅片上進行電鍍，電流密度為15mA·cm-2，電鍍時間為5分鐘，觀察銅片電極表面鍍鋅層顏色和均勻性，和以上未加添加劑進行對比。試驗步驟

9/164．電流密度對電鍍影響在上述加入添加劑鍍液，對銅片進行電鍍，電流密度為70mA·cm-2,電鍍時間為5分鐘，觀察銅片電極表面鍍鋅層顏色和均勻性。試驗步驟

10/165．鍍液pH值對電鍍影響用鹽酸將上述溶液pH值調整至2，然后在此條件下進行電鍍，電流密度為15mA·cm-2,觀察銅片上鋅鍍層顏色和電鍍過程中現(xiàn)象。然后在上述溶液中加入20wt％NaOH溶液，調整pH值為8，觀察溶液現(xiàn)象，然后在此條件下進行電鍍，電流密度為15mA·cm-2,觀察銅片上鋅鍍層顏色和電鍍過程中現(xiàn)象。試驗步驟

11/166．電流效率計算：另取上述鋅基礎溶液40mL在小燒杯中，加入鍍鋅添加劑（氯鋅－8號）20mL/L并溶解均勻。取一個銅工作電極稱其質量，待鍍面積總共為2cm2，然后放入鍍液中，施加電流密度為15mA·cm-2，電鍍時間為10分鐘，然后取出用蒸餾水沖洗潔凈，并用熱風吹干，稱重。計算出沉積上Zn質量，再和理論沉積量進行比較，計算出電流效率。試驗步驟

12/167．化學鍍鎳：按以下配方配100mL化學鍍鎳溶液NiSO4·7H2O30g/LNaH2PO2·H2O36g/LC4H6O45g/LNa3C6H5O7·2H2O14g/LC4H6O515g/LC3H6O315mL/LC3H6O25mL/L試驗步驟

13/167．化學鍍鎳：取上述溶液40mL于小燒杯中，加熱至90度，將鐵制樣品（如螺釘）先進行陰極電解除油（條件同銅片處理方式一樣），然后用5％鹽酸溶液浸泡除去表面銹，然后放入溶液中，觀察試驗現(xiàn)象（注意，假如溶液中水蒸發(fā)較快，應適當補充一次水維持溶液體積）。20分鐘后取出，用蒸餾水沖洗潔凈，并用熱風吹干。觀察鐵制樣品上鎳鍍層并統(tǒng)計試驗現(xiàn)象。試驗步驟

14/16注意事項（1）測定前仔細了解儀器使用方法。（2）電極表面一定要處理潔凈，除油完全后水膜應浸潤金屬表面。15/16思索題1．在電鍍Zn