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INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
UNIDAD PROFESIONAL CULHUACAN
PRACTICA 5. RECUBRIMIENTOS ELECTROLITICOS.
INTEGRANTES:
Ambriz Gaytan Victor Manuel
Bazan Delibrado Mariel
Cano Castillo Gustavo Emilio
Estrada Ramirez Esequiel
GRUPO: 1EV
Profesor: Hugo Daponte
TURNO VESPERTINO
OBJETIVO
Que el alumno compruebe de manera experimental las leyes de Faraday en
las celdas electrolíticas como también aplicar dichas leyes para el cálculo de la masa de depositada electrolíticamente en los procesos indicados.
También que el alumno conozca los procesos de recubrimiento electrolítico
(Cobrizado y niquelado), además de identificar todos los elementos que conforman una celda electrolítica.
INTRODUCCIÓN
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 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 baño. Para 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. Al extraer las piezas del baño 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. Esquema de la deposición electrolítica Baños galvánicos El galvanizado en caliente por inmersión consiste en un proceso de recubrimiento que se utiliza para proteger las superficies metálicas de la corrosión. Este
El niquelado es un recubrimiento metálico de níquel, realizado mediante baño electrolítico, que se da a los metales, para aumentar su resistencia a la oxidación y a la corrosión y mejorar su aspecto en elementos ornamentales. Hay dos tipos de niquelado: niquelado mate y niquelado brillante. El niquelado mate se realiza para dar capas gruesas de níquel sobre hierro, cobre, latón y otros metales. Es un baño muy concentrado que permite trabajar con corrientes de 8 - 20 amperios por decímetro cuadrado, con el cual se consiguen gruesos capas de níquel en tiempos razonables. Los componentes que se utilizan en el niquelado son: sulfato de níquel, cloruro de níquel, ácido bórico y humectante El niquelado brillante se realiza con un baño de composición idéntica al anterior al que se le añade un abrillantador que puede ser sacarina por ejemplo. Para obtener la calidad espejo la placa base tiene que estar pulida con esa calidad. La temperatura óptima de trabajo está entre 40 y 50 ºC, pero se puede trabajar bien a la temperatura ambiente. En los baños de niquelado se emplea un ánodo de níquel que se va disolviendo conforme se va depositando níquel en el cátodo. Por esto la concentración de sales en el baño en teoría no debe variar y esos baños pueden estar mucho tiempo en activo sin necesidad de añadirles sales. Si en vez de emplear un ánodo de níquel se emplea un ánodo que no se disuelva en el baño las sales de níquel se convertirán por efecto de la electrólisis paulatinamente en sus ácidos libres, sulfúrico y clorhídrico, con lo que se producirán dos fenómenos, una diminución del pH y una disminución de la concentración de sales, esto llevara a la progresiva pérdida de eficiencia del baño. Por esto los baños con ánodo inactivo no pueden aprovechar todo el níquel que llevan en disolución y cuando han consumido aproximadamente el 50% del níquel en sales disueltas se tornan ineficientes y sus depósitos no son buenos.
TABLAS DE RESULTADOS
EXPERIMENTALES
ELECTRODEPÓSITO S MASA DE LOS METALES ANTES DEL PROCESO MASA DE LOS METALES DESPUES DEL PROCESO MASA DEPOSITADA (m) CORRIENTE (I) TIEMPO (t) NIQUELADO 27.5347g 27.5347g 0.0100g 0.81A 60s COBRIZADO 17.3116g 17.3541g 0.0425g 8.80A 60s TEORICAS ELECTRODEPÓSITO S MASA DEPOSITAD A (m) CORRIENT E (I) VOLTAJ E (v) COULOMBIO S (c) % ERROR DE LA MASA DEPOSITADA (ENTRE TEORICO Y EXPERIMENTAL ) NIQUELADO 0.0146g 0.8A 1.5v 48c 31.5% COBRIZADO 0.0158g 0.8A 1.5v 48c 168.9% HAGA LAS REACCIONES QUE SE LLEVAN A CABO ANODO CATODO NIQUELADO Ni2+^ + 2e-^ Nio^ Nio^ - 2e-^ Ni2+ COBRIZADO Cu2+^ + 2e-^ Cuo^ Cuo^ - 2e-^ Cu2+
CUESTIONARIO
3. A qué se refiere el Equivalente Químico A la división de masa atómica entre el número de electrones transferidos (o número de oxidación que cambia en una reacción de oxidación o reducción) 4. Dibuje una celda electrolítica de los procesos experimentales, identificando todos los elementos que la forman (metal que funcionó como: cátodo, ánodo y sus reacciones, solución electrolítica usada, fuente de alimentación etc.) 5. En qué consiste el proceso de niquelado El niquelado es un recubrimiento metálico de níquel, realizado mediante baño electrolítico, que se da a los metales, para aumentar su resistencia a la oxidación y a la corrosión y mejorar su aspecto en elementos ornamentales. 6. En qué consiste el proceso de cobrizado En recubrir con cobre de piezas metálicas da una indicación más directa del elemento de revestimiento o en sumergir en una disolución de sulfato de cobre, ya que aquel elemento está muy por encima del cobre en la serie electromotriz; sin embargo, el recubrimiento es defectuoso y por ello se recurre a depositar el cobre por vía electrolítica.
7. Investigue como se puede aumentar un depósito electrolítico
Se tiene que aumentar el voltaje o disminuir la diferencia entre molaridades de electrodos, lo que se logra agregando iones del níquel o disminuyendo la cantidad de los demás minerales. OBSERVACIONES El desarrollo de la práctica se llevó adecuadamente por las indicaciones de la docente, hubieron algunas complicaciones al momentos de regular el voltaje pero todo salió perfectamente, algunos resultados obtenidos teóricamente no fueron exactas con lo experimental ya que el porcentaje de la masa depositada hubo algo casa exacto. CONCLUSIONES Como conclusión puedo deducir que con el desarrollo de esta práctica los resultados teóricos sirven para darse cuenta de cuál es el reactivo que hace que se oxide o reduzca cada sustancia en cada uno de los casos que se nos presentan para así no dar u obtener conclusiones al azar en cada uno y así tener la certeza de que tenemos en cada caso.
BIBLIOGRAFÍA
http://www.fullquimica.com/2013/04/partes-de-una-celda-electrolitica.html http://www.istas.net/fittema/att/li4.htm www.monografias.com/trabajos85/tipos-recubrimientos/tipos-recubrimientos.shtml
