Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Получение хрома и хромовых покрытий электролитическим методом - файл n1.doc


Получение хрома и хромовых покрытий электролитическим методом
скачать (29.5 kb.)

Доступные файлы (1):

n1.doc30kb.23.01.2013 16:20скачать


n1.doc

Лабораторная работа

Тема: «Получение хрома и хромовых покрытий электролитическим методом»

Хром относится к электроотрицательным металлам (?Сr/Сr+3=0,67В), но благодаря высокой склонности к пассивности в электрохимическом ряду напряжений металлов в окислительных средах он приближается к благородным металлам. Объясняется это высокими защитными свойствами поверхностной оксидной пленки, состоящей из Сr2О3 и CrO2. Хром – самый твердый металл, что повышает качество покрытия.

Для металлургических целей применяют хром, полученный алюминотермическим способом, и феррохром, полученный электротермическим способом.

Электроосаждение хрома проводят из электролитов, содержащих в качестве основного компонента оксид хрома (VI) в виде хромовой и дихромовой кислот.

До сих пор окончательно не выяснен механизм восстановления иона хрома на катоде. Многие данные говорят о том, что ион хромовой кислоты непосредственно восстанавливается до хрома, хотя в процессе электролиза и накапливается некоторое количество ионов хрома в степени окисления +3. Присутствие этого иона, так же как и серной кислоты, необходимо для нормальной работы электролитической ванны.

В зависимости от состава электролита, плотности катодного тока, температуры, а также соотношения площади катода и анода получающиеся осадки обладают различными свойствами (блестящие, матовые, черного цвета и т. д). Электролиз проводят, как правило, с нерастворимыми свинцовыми анодами.

Цель работы – получить хромовое покрытие или металлический хром (по указанию преподавателя). Определить выход хрома по току.

Оборудование и материалы: 1. Электролитическая ванна на 1-2л. 2.Оксид хро- ма (VI). 3. Серная кислота (конц.). 4. Медный или стальной катод и свинцовый анод.

Проведение работы

а) Получение хромового покрытия. Для получения блестящего хромового покрытия применяют электролит, содержащий (в г/л): СгО3 – 250; H2SO4 – 2.5; Н3ВО3 – 10.

Катодная плотность тока 10-25 А/дц2, температура электролита 45-49°С.

После приготовления электролита его нужно «проработать» в ванне постоянным током, применив свинцовый катод и анод из нержавеющей или обычной стали в течение 3-4ч из расчета 6-8 А*ч на 1л раствора. При этом происходит накопление ионов Сг3+ -2-4 г/л. Для поддержания концентрации ионов хрома в растворе соотношение площади катода к аноду должно лежать в пределах 2:1 – 3:2.

После проработки ванны в нее опускают электроды. Анод изготовляют из листового свинца, катод - из меди или стали, покрытой никелем. Катоды перед осаждением необходимо отполировать. Электроды для лабораторных целей делают с небольшой площадью 10-15см2, чтобы уменьшить выработку ванны.

Хромирование ведут в течение 3-5 мин. Поскольку слой выделившегося хрома составляет несколько микрон, выход по току не определяют, так как увеличение массы катода незначительно. После окончания электролиза катод вынимают из ванны, промывают водой и испытывают на коррозионную стойкость. Для этого на поверхность хромированного слоя наносят каплю 10-20%-ной азотной кислоты. При этом взаимодействия металла с кислотой не наблюдается, так как азотная кислота пассивирует хром.

Хромирование можно проводить и при комнатной температуре из электролита состава (г/л): СrO3 – 250; Н24 – 0,6; NaF – 10,0.

Катодная плотность тока 0,05 – 0,1 А/см2.

Выход по току составляет 10-16%. Работа проводится по выше описанной методике.

б) Получение хрома. При получении хрома электролитическим методом возможно получение толстых, легко снимающихся слоев хрома. Применяют электролит состава (г/л): СrO3 – 250; Н24 – 2,5;

Плотность тока 0,3 А/см2, температура комнатная, выход по току 30%. Катод изготовляется из листовой нержавеющей стали. В лабораторных условиях лучше применять тонкую листовую медь или фольгу. В этом случае для отделения хрома на катод действуют азотной кислотой, которая растворяет медь, оставляя хром. Анод выполняется из листового свинца.

Работа проводится по выше описанной методике. По мере выделения хрома в ванну следует добавлять оксид хрома (VI).

Оформление результатов опыта

Описать получение металлического хрома, рассчитать выход по току.


Скачать файл (29.5 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации