COBREADO ELECTROLITICO

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.

OBJETIVOS

-Conocer la diferencia existente entre distintas reacciones químicas.

-Comprobar la relación entre Electricidad y procesos químicos.

-Recubrir materiales metálicos con cobre (cobreado).

Fases:

1. Recubrimiento de cobre

MATERIALES

-1 recipiente

-sulfato de cobre 450 gr.

-objeto metálico

-hidroxido de sodio (soda caustica)

-abrillantador 2mm

-acido sulfúrico 10mm

-agua fría y caliente 2ltrs.

PROCEDIMINETO EXPERIMENTAL

-pesar 450 gr. De sulfato de cobre.

-disolvemos el sulfato de cobre en 75ml de agua destilada.

-Cogemos un trozo de hilo de cobre recubierto y pelamos los bordes.

-Colocamos el hilo de cobre en el objeto metálico y lo introducimos en la disolución de hidróxido de sodio (soda caustica) con un voltaje de 2.5-3 y un amperaje de 3-4.

-seguimos con una lavado con detergente.

-luego lo colocamos en el recipente de sulfato de cobre y observamos.

-y se obtiene el objeto cobreado.

PROCEDIMIENTO:

1. Pesar el cátodo y anotar su peso2.Preparar una solución electrolítica, conteniendo 40g/lit. De

Cu2+. A partir deCuSO45H2O, grado reactivo; y 20 g/lit. de acido sulfúrico concentrado. Colocar250 ml de esta solución en un vaso pirex de 400 ml.3.

Colocar los electrodos en el electrolito, el ánodo y el cátodo deben estar en forma paralela, manteniendo una distancia entre ellos aproximadamente 3cm.Los ganchos de sujeción deben permanecer fuera del electrolito para evitar su disolución

4. Conectar el ánodo al polo (+) de la fuente y el cátodo al polo (-) y seleccionar 0.6amperios y tres voltios. Tratar de mantener la intensidad y el voltaje constante durante la prueba.5.

Después de una hora, retira los electrodos y sumergirlos en agua. Secar y pesar el cátodo cargado.

VII. RESULTADOS:

7.1. Hacer un esquema de circuito experimental.

NIQUELADO

INTRODUCCION

La electrodeposición en metales es una técnica de protección usada en gran proporción para proveer una superficie delgada que recubre el material, dándole propiedades superiores comparadas con el sustrato a recubrir.Este recubrimiento electrolítico sobre metales mediante la electro-deposición de níquel permite aumentar la resistencia a la oxidación, corrosión y desgaste de las piezas metálicas y mejora el embellecimiento final de las mismas.

Niquelado

El niquelado es un recubrimiento metálico de níquel, realizado mediante baño electrolítico o químico, que se da a los metales, para aumentar su resistencia a la oxidación, la corrosión o el desgaste y mejorar su aspecto en elementos ornamentales.Hay varios tipos de niquelado

•Niquelado mate

•Niquelado brillante

•Niquelado químico

Niquelado Mate

El niquelado mate se realiza para dar capas gruesas de níquel sobre !ierro, cobre, latón y otros metales " el aluminio es un caso aparte es un baño muy concentrado que permite trabajar con corrientes de 8 % 20 amperios por decímetro cuadrado, con el cual se consiguen gruesas capas de níquel en tiempos razonables, los componentes que se utilizan en el niquelado electrolítico son sulfato de níquel, cloruro de níquel, ácido bórico y humectante. *l baño es conveniente añadir un agente humectante para )acilitar el mojado de las superficies y evitar la formación de burbujas. tres laminas con níquel depositado electrolíticamente. la primera lamina es con níquel brillante durante 10 minutos, la segunda con baño de níquel mate diluido, la tercera tiene un deposito de 1 mm de espesor don baño de níquel mate sin agitación. observese los cráteres que aparecen debido a las burbujas que quedaron ad!eridas a la superficie

OBJETIVOS

GENERAL:

Realizar recubrimientos de níquel (niquelado) sobre piezas de cobre.

ESPECIFICOS:

•Estudiar y comprender la acción de una celda electroquímica en el proceso de niquelado.•Observar las variables que intervienen en el proceso (temperatura, amperaje, acidez, concentración, tiempo, etc.) y los efectos que produce la alteración de las mismas en la electrodeposición de níquel sobre cobre.•Identificar las reacciones químicas que intervienen en el proceso y reconocer los dispositivos del montaje mediante el cual se realiza el recubrimiento.•Analizar y caracterizar el producto final obtenido en términos de calidad y rendimiento del proceso, elaborando los balances pertinentes que permitan valorar el provecho de la metodología usada.

FUNDAMENTOS TEORICOS

El niquelado electrolítico es un proceso que consiste en la deposición por vía electrolítica del metal níquel sobre una superficie previamente acondicionada que puede ser acero, cobre, latón y zamak (Zn-Al-Mg-Cu). Con un espesor variable según las necesidades, tiene como objetivo mejorar las propiedades técnicas y decorativas del material base.Al realizar el proceso de electrodeposición se mejoran propiedades como la protección contra la corrosión, debido a que incrementa la resistencia a la corrosión del material base como capa intermedia o final. Las propiedades mecánicas también mejoran, entre ellas aumento de la conductividad eléctrica, dureza y resistencia a la abrasión. Otro aspecto que mejora es que le da un Recubrimento altamente decorativo, aspecto de gran brillo, nivelación y ductilidad.

CELDA ELECTROQUIMICA

Una celda electroquímica es un dispositivo capaz de obtener energía eléctrica a partir de reacciones químicas, o bien, de producir reacciones químicas a través de la introducción de energía eléctrica.

Las semireacciones electroquímica ocurridas en el ánodo y el cátodo respectivamente y que describen el proceso de niquelado son las siguientes:•En el ánodo:•Oxidación del níquel:•(𝑠)0→𝑁𝑖(𝑙)+2+2𝑒−•En el cátodo:•Reducción del níquel:

•(𝑙)+2+2𝑒−→𝑁𝑖(𝑠)0

METODOLOGIA

INFORME PRACTICO

MATERIAES

abrillantador Niquel Solucion preparada de proceso de niquelado Equipo de galvanotecnia Solucion preparada de acuerdo a la pieza a niquelar Pieza de acero.

Niquelado brillante.

El niquelado brillante se raliza con un baño de composición idéntica al anterior al que se le añade un abrillantador. Resulta por lo tanto la siguiente composición.

Sulfato de níquel 200 g/l

Cloruro de níquel 60 g/l

Acido bórico 10 g/l

Sacarina 1,5 g/l

Humectante 0,5 g/l

Tener en cuenta que si se pretende que el acabado sea de calidad espejo la placa base debe estar pulido con esa calidad, una capa de níquel brillante es brillante y lisa si es muy fina, si se pretende dar una capa gruesa no quedara brillante porque empezaran a surgir imperfecciones conforme aumenta el grueso de la capa. Que es conveniente agitar para evitar las burbujas y para que la capa de níquel sea uniforme.

La temperatura optima de trabajp esta entre 40 y 50 ºC, pero se puede trabajar bien a la temperatura ambiente.

Notas: La sacarina se emplea como agente abrillantador, yo he empleado sacarina de uso doméstico y funciona bien. Tener en cuenta que no todos los edulcorantes son sacarina.

Niquelados diluidos.

Los baños anteriores son baños muy concentrados empleados industrialmente, la alta concentración de sales busca que el rendimiento en energía eléctrica sea muy alto, que la velocidad de deposición sea muy alta y que se puedan trabajar con altas intensidades de corriente para que la producción sea muy alta. A escala domestica o de laboratorio se pueden sin ningún problema diluir los baños añadiendo otro tanto de agua desgonzada. Eso si vigilar el pH para que este entre 4 y 5. El rendimiento de este baño es menor y burbujean mas porque no toda la corriente eléctrica se destina a la producción de níquel pero es suficientemente bueno.

En todos los baños anteriores 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 ( platino, plomo ... ) 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 ( aumento de la acidez) y una disminución de la concentración de sales, esto llevara a la progresiva perdida 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.

Por ello, y aunque se pueden emplear, se recomienda que siempre se emplee ánodo de níquel. El empleo de baños con ánodo inactivo solo es recomendable cuando el baño de niquel se emplea pocas veces o se desaprovecha mucho baño. Conviene de todas manera y a pesar de su poca eficiencia emplear baños bastante diluidos.

Si se tiene dificultades en obtener níquel metálico para emplearlo como baño siempre se puede acudir al desguace de una batería de níquel cadmio o de hidruro metálico como se indica en el apartado de reciclado de baterías de metal hidruro.