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文档简介
1、电镀基础知识讲座87问行业动态 2004年11月2日合格的电镀工必须懂得电镀的基本理论和电镀的原理,电镀工必须具备的条件,即操作方式、工艺管理、工艺规范要求,同时要能正确的对待工艺操作的规范化与产品质量密切关系,严格的说:没有严格规范操作就不可能镀出合格的电镀产品,因此要使自己能胜任电镀工这个岗位,就必须懂一点电镀的基本常识,通过理论上的培训,实践操作合格,这样才能真正的做合格的电镀工。一、 什么叫电镀电镀就是利用电解的方式使金属或合金沉积在工件表面,以形成均匀、致密、结合力良好的金属层的过程,就叫电镀。简单的理解,是物理和化学的变化或结合。普通的说:电与化学物质(化学品
2、)的结成。例如:一块铁板上镀上一层铜(通电在铜的镀液上)。二、 电镀必须具备什么条件:要办一个电镀厂,一个车间必须要有:外加的直流电源和特定电解液(或叫镀液)以及特定金属阳极组成的电解装置。就是除了厂房、水、废水处理外,还必须有直流的整流器。镀液通过(镀铜、镍、锌、锡、金、银)等镀种,以及镀什么镀种先择好阳极板。如:镀镍要用镍板,镀铜要用电解铜板,但镀铬不是用铬板,而是铅锡、铅锑合金板(即不溶性阳极)。除此外,化学镀、热镀锌等镀种通过化学反应结成的镀层是不用电镀的,一般叫化学镀镍、化学镀铜。三、 电镀工须知的电化学基础知识。1、 化学知识:自然界由物质构成的,我们经常见到的水、泥土、食盐、钢铁
3、等都是物质。一切物质都处在不停的运动状态。运动是物质存在形式:例如:水蒸发成汽,遇冷变成冰块等。物质发生运动变化的根本原因在于物质内部的矛盾性。自然界一切物质的运动和变化叫自然现象,研究自然变化规律的科学统称自然科学。自然变化可分化学变化和物理变化两大类,研究物理变化的科学叫物理学,研究化学变化的科学叫化学。化学研究的内容是:物质的组成和性质,物质的变化,物质变化时发生的现象。1原子分子论的基本概念。原子分子论学说是化学的基础,其要点归纳如下:a、 a、 物质由分子组成,分子是维持物资组成和化学性,质的最小单位。b、 b、 物质分子见间互相有作用力(吸引力、排斥力)。物质分子间作用力各不相同,
4、以固体最大,液体次之,气体最小。c、 c、 物质分子之间具有空隙,分子间的空隙决定着物质的体积。d、 d、 分子由原子组成,它参与化学反应时并不分解。e、 e、 表现出相同化学性质的一定种类的原子称为化学元素,目前已发现的元素有100多种,不同的元素的原子其重量体积、性质都不相同。f、 f、 物质的分子和原子是外在不断的运动中。2元素符号及元素的原子量:为了表示不同的元素,在化学领域中常用拉丁字母来代表各种元素,这叫做元素符号。下列表中列出的是常用元素符号、原子量。原子的重量是很小的。例如:一个碳原子量为:0.00000000000000000000001994克。这样的数使用和书写都很不方便
5、,为了使用上的方便,用专用单位来表示原子重量,现在国际上采用碳单位来表示原子重量。一个碳单位等于碳原子重量的十分之一。用碳单位表示的一个重量叫做原子量。例如:氢的原子量为:1.008。氧的原子量为:15.9994。3化学反应:概念:由一种物质变化成另一种新物质的过程叫化学反应。例:碳燃烧变成二氧化碳就是化学反应。在化学反应中是由一种物质变成另一种物质,但物质 不会消失,也不可能增多。它应服从下面的物质不灭定律和定比定律。A、 A、 物资不灭定律:参加反应物质的总重量等于反应生成物质的总重量。B、 B、 定比定律:在化学反应中参加反应的物质都有一定的比例。反应生成物质也有一定的组成比例。例如:2
6、克氢+16克氧,生成18克水。分子式:用元素符号来表示物质组成的式子,叫做分子式。在写分子式时,先写上元素符号,再把原子的数目用较小的数字记在符号的右下角。例如:水分子由两个氢原子个氧原子组成,可写成:H2O。知道物质的分子式后,我们就知道物质的组成,并且可计算出分子量。例如:硫酸的分子式是:H2SO4,由此可知道它由2个氢原子、1个氧原子组成。它的分子量是:2个氢原子量+1个硫原子量+4个氧原子量=分子量用分子式及符号经平衡后表示的化学反应过程叫化学方程式:例如:硝酸银与氧化钠作用生成氧化银和硝酸钠。可写成:AGNO3+NACl=AGCl+NANO3知道化学反应方程式后,我们就能知道多少参加
7、反应的物质能生成多少反应生成物。例如:在上面的例子反应中,一个分子硝酸银与一个分子的氯化钠反应,生成一个分子的氯化银和一个分子的硝酸钠。我们查表知道这几种物质的分子量是:硝酸银 AGNO3=170氯化钠 AGCL=58硝酸钠 NaNO3=85氯化银 Agcl=143由此可知:170克AgNO3(硝酸银)+58克的(氯化钠)生成143克的AgCl(氯化银)+85克的NaNO3(硝酸钠):假设我们需要配制40克AgCl(氯化银),则需要多少AgNO3(硝酸银)和NaCl(氯化钠)呢?(硝酸银): (氯化银)=170:143AgNO3 AgCl(硝酸银)=170X40 =47.5克AgNO3 143
8、(氯化钠): (氯化银)=58:143NaCl AgCl(氯化钠)= (氯化银)=16.2克NaCl AgCl则需用AgNO3(硝酸银)47.5克和NaCl(氯化钠)16.2克。物质的分类:一切物质按其存在形式可分单质及化合物。单质又可分为金属和非金属,化合物又可分为无机化合物及有机化合物两大类。所有的这些物质都与表面处理有着密切的关系。譬如:电镀的各种金属多为单质,电镀用的药品大多数为酸、碱、盐等化合物。近来有机化合物在电镀中应用也是越来越多,它被广泛和用作酸洗缓冲剂、光亮剂。1 1 什么叫单质:由同种元素的原子组成的物质叫单质。单质分金属和非金属。A、 A、 金属:常温下多为固体(汞例外)
9、。具有金属光泽,是电和热的良导体,有一定的延展性。例:金、银、铜、铁、锡。B、 B、 非金属:常温下有气体、液体、固体三种形态,导电及导热性差,比重小,固体脆性大。例:炭、硫、氮、硅。2、 2、 化合物:A、 A、 有机化合物:凡属碳氢化合物及其衍生物称为有机化合物。例如:汽油、酒精、丁炔二醇、萘二碳酸、香蕉水。B、 B、 无机化合物:氧化物可分为:酸性、碱性两性氧化物。酸性氧化物大多为非金属氧化物。它能与碱反应生成盐和水。溶于水生成酸。例如:二氧化硫、二氧化碳。碱性氧化物大多为金属氧化物,它能与酸反应生成盐和水。溶于水生成碱。例如:Na2O、K2O、MgO、CaO.酸:在水溶液中能电离出H的
10、化合物,通常称为酸。酸可分为有机酸和无机酸,无机酸还可分为含氧酸、无氧酸(氢酸)。含氧酸:硫酸、硝酸、磷酸、铬酸等。氢酸有:氢氟酸、氢氰酸等。酸类的特点:有酸味,使兰色石蕊试纸变成红色,易于溶于水。有腐蚀性;酸与碱作用生成盐和水。酸与金属作用放出氢气。例如:硫酸与氢氧化钠反应生成盐和水。H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O硫酸与锌作用放出氢H2SO4+ZnSO4+H2碱:在水溶液中能电离出OH的化合物,通常称为碱。可分为强碱,如:NaOH、KOH弱碱:NH4OH碱类的特性:碱使红色石蕊变成兰色,具有腐蚀性。四溶液及浓度:1 1 溶液:溶质溶解于溶剂中组成溶液。例如:食盐(NaCl)溶
11、于水中叫“盐水”。溶剂有水及各种有机溶剂,在不同的溶剂物质的溶解情况不同,有的能溶于水而不溶于有机溶剂。有的溶解于有机溶剂却不溶于水中。如凡士林溶于汽油不溶于水,硫酸铜溶于水却不溶于酒精。一定条件下溶质在溶剂中溶解到不再溶解时的浓度叫饱和点,也叫溶解度。2 2 溶液的浓度:在一定的溶剂中所含溶质的量就是溶液的浓度。溶液的浓度表示方法很多。这里介绍几种常用的方法:克/升g/l这是电镀溶液中常用的一种表示法,表示每升溶液中含有溶质的克数。百分比溶液(%)表示溶质占溶液的百分率。有重量百分比和体积百分比。比重通常讲的是“较水比重”以水的比重为1。另一种比重“合理标度”称浓点读比重,常用的“比重计”。
12、PH值:PH值就是用10的指数的绝对值来表示氢离子浓度,也叫氢离子的指数。也就是说:当溶液中的氢离子浓度为10的负几次方时,PH值就等于几。当PH值等于7时,溶液中的氢离子浓度为7,溶液为中性。所以我们一般来说PH值由7至0变化时溶液为酸性。PH值由7至14变化时溶液为碱性。其图表如下:0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14强酸性 弱酸性 弱碱性 强碱性PH值是电镀槽液的一个重要参数,对电镀过程影响很大,故需要经常检查溶液的PH值,测定PH值的方法最常用的有两种:(1) (1) 试纸法:根据试纸变色与已知PH值的色标相比较来确定溶液的PH值。其优点是方便简单,缺点
13、是误差较大。(2) (2) PH值测试仪:根据氢离子浓度对氢电极产生不同电位和标准电极之间的电势差,在电位计上读数。优点是准确度高,缺点是测试较复杂。3、 3、 电解:对电解液施加外加电压,便有电流通过,电解值在电流作用下被分解的过程叫电解。电解时,电解液中阳离子跑向阴极,在阳极得到电子被还原。阴离子跑向阳极失去电子被氧化。例如:在硫酸铜溶液中接入两电极,通以直流电(见图13),此时,将发现在接电源阴极的极板上,有铜和氢气析出,则析出氧气。如果是铜阳极则同时发生铜的溶解和氧气的析出:其反应如下:阴极: Cu2+2e>Cu2H1+2e>H2阳极 4OH-4e>2H2O+O22S
14、O42-+2H2O-4e>2H2SO4+O2从阳极溶解的铜,补充了电解液中的铜离子的消耗,如果我们在阴极上挂上经清洗好表面的零件,则铜在零件上沉积的过程叫电镀。六、电化当量1、电解定律:电解时,在量的方面全服从下面的电解定律:第一定律:在电解上所析出的物质重量与电流强度和通过的时间成正比。也就是与通过的电量成正比。第二定律:在不同的电解液中,通过相同的电量时,在多个溶液中所析出的物质质量与它的化学当量成正比,并析出的1克当量任何物质定通过96500库仑电量。2、电化当量在1秒钟内通过1安培电流,在阴极上析出的物质重量叫物质的电化当量。在使用时为方便起见,也常用安培小时分析出的物质重量做单
15、位,列下表示:金属电化当量表名称 锌 镉 铜 铜 镍 镍 锡 锡 铬 铬 银 金化合价 2 2 1 2 2 3 2 4 3 6 1 3电化当量 毫克 库仑 0.339 0.582 0.658 0.329 0.304 0.203 0.615 0.307 0.18 0.0896 1.118 0.681克 安培小时 1.22 2.097 2.372 1.186 1.095 0.730 2.214 1.107 0.647 0.324 4.025 2.4523、 3、 电流效率电介时,实际析出的物质的重量总是与理论上计算出的重量不一样,实际析出的重量与理论计算出重量之比用百分率表示,称为电流效率,常以“
16、N”表示。M= *100%1*T*C 试中:M实际析出的物质重量(克)I电流(安培)T时间(小时)C电化当量(克/安培一小时)根据电解定律和电化当量,电流效率的公式,我们可以求出:电解液的电流效率,电镀时间、电镀层的厚度等。例1 通过电流20安培,经2小时在阴极上析出铬之重量为1.8克。求镀铬的电流效率?设: M= *100%J*T*C从表查出得铬的电化当量C=0.324克/安培一小时电镀工基本计算常识1、配置10%的氢氧化钠溶液150公斤需氧化钠和水各多少?解:设需氢氧化钠X公斤,则有:X10%= *100%150X0 0 1= 150需要用水量为:15015 =135公斤答:需氢氧化钠15
17、公斤,用水135公斤。4公斤氢氧化钠可配置10%的氢氧化钠溶液多少公斤?解:设4公斤氢氧化钠可配置10%的氢氧化钠溶液Y公斤,则有;410%= -*100%Y0.1y=4Y=40公斤答:用4公斤氢氧化钠可配成10%的氢氧化钠溶液40公斤。2、用10公斤水可配置20%的氢氧化钠溶液多少公斤?解:可配置Z公斤,则有:Z-1020%= *100%Z0.2Z=Z-100.2Z-Z=-10-0.8Z=-100.8Z=10Z=12.5公斤答:10公斤水可配置20%的氢氧化钠溶液12.5公斤。3、 3、 1体积96%的硫酸(比重1.84)溶解于5体积水中,所得的稀硫酸溶液的百分比浓度和比重是多少?解:设体积
18、单位为升,则比重1.84的96%硫酸中含纯硫酸的重量是:1.84*96%=1.7664公斤这1.7664公斤的溶质也就是配成稀硫酸中所含硫酸溶质的重量。配好后的溶液总重量等于1升96%硫酸的重量加上5生水的重量,即:1.84/5=6.84公斤所得稀硫酸溶液的百分比浓度是:1.7664*100%=25.8%6.84比重是: 6.84 =1.146 答:所得稀硫酸的百分比浓度为25.8 %,比重为1.14。4、 4、 现在有93%的硫酸溶液50公斤,应兑多少公斤水才能配成10%的硫酸溶液?解:50公斤93%的硫酸溶液中含纯硫酸的重量是50*93%=46.5公斤46.5公斤纯硫酸可配成10%稀硫酸溶
19、液的重量是46.5/10%的稀硫酸溶液配制时应加水的重量是465-50=415公斤答:需兑水415公斤。5、 5、 用比重为1.422、浓度为70.33%的浓硝酸配制成1 :1的稀硝酸溶液的百分比浓度是多少?解:根据题意,只要将1升比重为1.422、浓度为70.33%的硝酸溶液与1升水相溶解后既是所需配制的1:1的稀硝酸溶液了。这种 由1升水和1升硝酸溶液配成的1:1的硝酸溶液的重量是:1.422+1=2.422公斤这2.422公斤1:1的稀硝酸溶液中含硝酸溶质的重量是1.422*70.33%=1.0001公斤这种1:1的稀硝酸溶液的百分比浓度是:1.0001*100%=41.3%2.422答
20、:百分比浓度是41.3%。6、 6、 中和3M的盐酸0.25升需5M的氢氧化钠多少升?解:盐酸与氢氧化钠的中和反应方程式是HCL+NaOH =NACL+H2O由此反应方程式可知,中和1M的盐酸需要1M的氢氧化钠。3M的盐酸0.25升中含有纯盐酸的摩尔数是:3*0.25=0.75也就是说,0.75M的氢氧化钠即可中和3M的盐酸0.25升。1升5M的氢氧化钠溶液0.15升。7、 7、 某镀铬槽现有500升镀液,其中六价铬的含量为350克/升,。工艺规范要求六价铬的含量与硫酸含量之比值应在100:1的范围内。加多少克碳酸钡才能使镀液中硫酸的含量正好符合工艺规范?(各元素的原子量是:H为1, S为32
21、,O为16,Ba为137,C为12)解:碳酸钡与硫酸的反应方程式是:H2SO4+BACO3BA SO4+H2O+CO2由反应式可知,197克碳酸钡可与98克硫酸全部反应生成硫酸钡沉淀。我们可以近似地说,每2克碳酸钡可沉降硫酸1克。又题意可知,每升镀液中多含硫酸的重量是:402-3.5=0.7克那么,500升镀液中共多含硫酸的重量是:500*0.7=350克需加硫酸钡的重量是:350*2=700克答:需加700克碳酸钡。8.20%盐酸溶液(比重1 :1)的摩尔浓度是多少(氯原子量为35.5)?解:1升20%盐酸溶液的重量是:1000*1.1=1100克1100克盐酸溶液中含氯花氢的重量是3605
22、克,220克氯化氢相当的摩尔数是:220/36.5=6.03M答:20%盐酸溶液(比重1.1)的摩尔浓度为6.03M。9.含Ca2+为20PPM的盐水1吨,需加纯碱多少才能将Ca2+除去?解:20PPM的意思是,1公斤盐水中含Ca2+的克数是:20100* =20克1000Ca2+与碳酸钠的化学反应方程式是:Ca2+ +Na2CO3=CaCO3+2Na+Ca2+ 的原子量为40,Na2CO3的原子量为106。从反应方程式中得知,除去40克Ca2+需纯碱106克,设除去20克Ca2+需纯碱为X克:40:20=106:X106*20X= =53克40答:所需加纯碱53克。10、250毫升量瓶配制0
23、.1N(当量浓度)NaOH溶液需NaOH多少克?解:0.1N氢氧化钠溶液的意思是,1000毫升这种溶液中含有NaOH溶质0.1可2当量。1克当量的NaOH重40克,故0.1克当量NaOH重4克。因此,配制250毫升0.1N氢氧化钠溶液所需NaOH的克数是:250*4=1克1000答:需要1克NaOH。11、 11、 配制1500毫升0.1N硫酸铜溶液,需用CuSO45H2O多少克?(各元素的原子量是:Cu为6305,S为32,H为1,O为16)解:CuSO4的分子量是159.5,克当量是159.5/2=79.75克CuSO45H2O的分子量是249.5。配制1500毫升0.1N硫酸铜溶液需硫酸
24、铜溶质的当量数是:1.5*0.1=0.150.15N硫酸铜的重量是:0.15*79.75=9.9625克CuSO45H2O中含有CuSO4的重量百分比是:159.5*100%=64%249.59.9625克CuSO4折合成CuSO45H2O的重量是:9.9625/64%=15.566答:需要CuSO45H2O15.566克。12、 12、 如何用比重1.84、浓度96%的浓硫酸配成0.5N的硫酸溶液250毫升?提示:本题与上面的几题不同,使用的溶质不是固体而是液体,因此加进去的浓硫酸的体积也须考虑进去。解:配制250毫升0.5N硫酸溶液所需纯硫酸的克当量数是:250 *0.5=0.125100
25、00.125N硫酸溶质的重量是:0.125*49=6.125克1升比重1.84浓度96%的浓硫酸中含纯硫酸的重量是:1.84*96%*1000=1766.4克含6.125克纯硫酸的浓硫酸的体积(毫升数)是:6.125*1000=3.5毫升1766.4答:量取比重1.84、浓度96%的浓硫酸3.5毫升,注入已加了少量水的容量瓶中,然后稀释至刻度250毫升即可。13、 13、 在纯水中加一定量盐酸使其浓度为0.01M,它的OH-的浓度是多少?提示:在常温下,1升纯水中也有10-7摩尔的水电离,且溶液中H+和OH-离子的浓度相等;H+和OH-离子的浓度的乘积是10-14。将盐酸加入水中后,由于盐酸是
26、一种强电解质,盐酸在水中可以认为是完全电离的,因而0.01M盐酸溶液里H+离子的浓度也可以认为是0.01克离子/升。当纯水中加入盐酸后,由于同离子效应的关系,由水电离产生的H+就更少了,因此,在计算时纯水中的H+可以忽略不计。此时,溶液中H+离子的总浓度即等于0.01克离子/升。知道了H+离子的浓度,把它代入公式中即可算出此时溶液中OH-离子的浓度了。解:H+OH-=1*10-141*10-14 1*10-14 1*10-14OH-= = = =1*10-12克离子/升H+ 0.01 1*10-2答:0.01M盐酸溶液中OH-离子的浓度是1*10-12克离子/升。14、 14、 水溶液中H+的
27、浓度为2.5*10-2克离子/升,问此溶液的PH值是多少?解:某水溶液的PH值是:PH=-LGH+=-LG(2.5*10-3)=-LG2.5+(-LG10-3)=-0.3979+-(-3)=-0.3979+3=2.6答:此溶液的PH值为2.6。15、 15、 某水溶液的PH值为6.5,问此溶液中的氢离子和氢氧根离子的浓度各是多少?解:此溶液中的H+和OH-是:PH=-LGH+6.5=-LGH+-6.5=LGH+0.5-7=LGH+ LG3.2=0.5LG10-7=-7LGH+=LG3.2+LG10-7=LG(3.2*10-7)-LGH+=-LG(3.2*10-7)H+=3.2*10-71*10
28、-4=H+OH-1*10-14OH-=3.2*10-7=3.1*10-8克离子/升答:此溶液中的H+为3.2*10-7克离子/升,OH-为3.1*10-8克离子/升16、 16、 某硫酸盐镀铜液的配方是:结晶硫酸铜250克/升,纯硫酸70克/升。现要用结晶硫酸铜和浓度为96%的硫酸配这样的镀铜液700升,两种原料各需多少公斤?解:配700升需结晶硫酸铜的重量是:700*250/1000=175公斤配700升需纯硫酸折合为96%的硫酸重量是:49/96%=51公斤答:需结晶硫酸铜175公斤,96%的浓硫酸51公斤。17、 17、 某镀镍槽的内侧有效尺寸为:长1100毫米,宽800毫米,高900毫
29、米。若按硫酸镍350克/升、硫酸钠60克/升、氯化钠15克/升、硼酸40克/升的配方配制镀液,问各种原料各需多少公斤?(设各种原料的纯度为100%)解:镀槽的有效容积是:1.1米X0.8米X0.9米=0.792米3=792升需硫酸镍的重量是:792升X350克/升=277200克=277.2公斤需硫酸钠的重量是:792升X60克/升=47520克=47052公斤需氯化钠的重量是:792升X15克/升=11880克=11.88公斤需硼酸的重量是:792升X40克/升=31680克=31.68公斤18、 18、 有一镀锌槽的内侧高700毫米,宽600毫米,长2100毫米。现要配制深为600毫米的镀
30、液,配方如下:氧化锌12克/升,氢氧化钠120克/升,三乙醇胺25毫升/升,DPE3毫升/升。问各种原料各需多少?解:镀液的体积是:0.6米X0.6米X2.1米=0.756米3=756升需氧化锌的重量是:756升X12克/升=9072克=90.72公斤需氢氧化钠的重量是:756升X120克/升=90720 克=90.72公斤需三乙醇胺的体积:756升X25毫升/升=18900毫升=18.9升需DPE的体积是:756升X3毫升/升=2268毫升=2.268升19、 19、 有一个用20毫米厚塑料板制成的镀镍槽,其外形尺寸为长1540毫米,宽840毫米,高1020毫米。现要配制液深900毫米的镀液
31、,配方如下:硫酸镍300克/升,氯化钠14克/升,硼酸40克/升,糖精0.8克/升,1,4丁炔二醇0.6克/升,十二烷基硫酸钠0.05克/升。问各种原料各需多少公斤?(设各原料的纯度为100%)解:镀液的体积是:1.5米X0.9米X0.8米=1.08米3需硫酸镍的重量是:1080升X300克/升=324000克=324公斤需氯化钠的重量是:1080升X14克/升=15120克=15.12公斤需硼酸的重量是:1080升X40克/升=43200克=43.2公斤需糖精的重量是:1080升X0.8克/升=864克=0.864公斤1,4丁炔二醇的重量是:1080升X0.6克/升=648克=0.648公斤
32、需十二烷基硫酸钠的重量是:1080升X0.05克/升=54克=0.054公斤20、 20、 工艺规范要求镀铬液中六价铬的含量为250克/升,硫酸2.5克/升。镀槽内侧长1200毫米,宽800毫米,高900毫米。镀液液面低于槽上边沿200毫米。从槽中取样化验结果是,六价铬280克/升,硫酸2.7克/升。现要使镀液液面升高到离槽上边沿50毫米处,并按规范要求调整。问如何调整?(若铬酐原料的纯度为9908%,含0.2%的硫酸;硫酸原料的纯度为96%)解:未调整前,镀液的体积是:1.2米X0.8米X0.7米=0.672米3 =672升672升中含六价铬的重量是:280克/升X672升=188160克=
33、188.16公斤672升中含硫酸的重量是:2.7克/升X672升=1814.4克=1.814公斤液面离槽上边沿50毫米处时,镀液的体积是:1.2米X0.8米X0.85米=0.816米3=816升按工艺规范调整后,槽中应有铬酐的重量是:250克/升X816升=20400克=204公斤按816升计,还需补加铬酐重量是:204188.6=15.4公斤15.4折合为99.8%的铬酐重量是:15.4/99.8%=15.43公斤按工艺规范调整后,槽液中应有硫酸的重量是:2.5克/升X816升=2040克=2.04公斤新补加15.43公斤的铬酐中含硫酸的重量是:15.43X0.2%=0.03公斤还需补加纯硫
34、酸的重量是:2.041.814-0.03=0.223公斤0.223公斤纯硫酸折合为96%的硫酸的重量是:0.223/96%=0.232公斤答:称取99.8%的铬酐15.43公斤加入槽中并使之溶解好,再称取232克96%的硫酸加入槽中,然后加水至规定位置,搅拌均匀即可。21、 21、 某镀铬槽的内侧长1.5米,宽1米,高0.9米。镀液的深度为0.8米,其中含六价铬300克/升,硫酸3克/升。欲将其改为含六价虼80克/升的低浓度镀铬液(体积不变),问需将原槽液面降到什么位置再加水?解:镀液的体积是:1.5米X1米X0.8米=1.2米3=1200升1200升高浓度镀液中含六价铬的重量是:300克/升
35、X1200升=360000克 =360公斤1200升低浓度镀液中应含六价铬的重量是:80克/升X1200升=96000克=96公斤由高浓度改为低浓度时,原溶液中过剩的铬酐重量是:360公斤-96公斤=264公斤每升原溶液中含铬酐0.3公斤,设X升中含铬酐264公斤,则有:1 :X=0.3 :264 X=880升设880升镀液在槽中的深度为Y米。则有:1*1.5Y=0.881.5Y=0.88Y=0.586=586毫米需将液面降低到离槽上边沿的高度是:586+100=686毫米答:将原槽液抽到离槽上边沿686毫米处,再加水至原位,搅拌均匀即可。22、 22、 有一个用20毫米厚塑料板制成的镀槽,其
36、外形尺寸如下:长1040毫米,宽940毫米,高820毫米。要在其中配制比重为1.18、浓度为25%的稀硫酸溶液,问需要比重为1.84、浓度为96%的浓硫酸和水各多少公斤?解:镀槽的有效容积是:1米X0.9米X0.8米=0.72米3=720升比重为1.18的720升稀硫酸溶液的重量是:1.18X720=849.6公斤849.6公斤稀硫酸中含纯硫酸的重量是:849.6X25%=212.4公斤212.4公斤纯硫酸折合为96%的浓硫酸的重量是:212.4/96%=221.25公斤需加水的重量是:849.6公斤221.25公斤=628.35公斤答:需比重为1.84、浓度96%的浓硫酸221.25公斤,需
37、水628.35公斤。23、 23、 镀槽同上题,在其中配制含硫酸25克?升的稀硫酸,问需比重1.84、浓度96%的浓硫酸和水各多少公斤?解:配720升含量为25克/升的稀硫酸需纯硫酸的重量是:25克/升X720升=18000克=18公斤18公斤纯硫酸折合为96%的浓硫酸的重量是:18/96%=18.75公斤设18.75公斤硫酸的体积为X1,则有:1:X1=1.84:18.75X1=10.19升需加水的重量是:720升10.19升=709.81升=709.81公斤答:需比重1.84、浓度96%的浓硫酸18.75公斤,需水709.81公斤。24、 24、 按上题配制的稀硫酸的的比重是多少?解:这槽
38、稀硫酸的比重是:18.75+709.81720 1.012 25、 25、 用长1200毫米、宽600毫米、高1100毫米的槽子盛装按上题配制的稀硫酸时,液面离槽上边沿有多高?解:设液面高为H米时,刚好能盛装配制好的稀硫酸,则有:1.2X0.6XH=0.72米3H=1米液面离槽上边沿的高度是:1.11=0.1米答:液面距槽边沿0.1米。26、 26、 为测定某镀镍的电流效率,将一块重12.510克的铜试片挂入镀槽镀镍。已知电流为6.5安,镀45分钟后取出烘干,称得试片的重量为17.581克。问此镀镍液的阴极电流效率是多少?提示:根据阴极电流效率的概念,阴极电流效率等于阴极上实际析出金属的重量,
39、除以通过同样电量阴极上的理论析出量,再乘以100%。解:经查表得知镍的电化量为1.095克/安培小时。电镀时,通过镀液的电量是:6.5X0.75=4.875安培小时阴极上实际析出金属镍的重量是:17.58112.510=5.071克溶液中通过4.875安培小时电量时,阴极的理论析出金属镍的重量是:4.875X1.095=5.338克此镀镍液的阴极电流效率是:5.071X100%=95%5.338答:此镀镍液的阴极电流效率是95%。27、 27、 在酸性镀铜液中通过的电流是100安,通电时间为45分钟,在阴极上析出的铜有87克,求此镀铜液的阴极电流效率?解:通过镀液的电量是:45100安X 小时
40、=75安培小时60根据法拉第电解定律,每通过镀液的电量有26.8安培小时,在阴极上必有1个克当量的铜析出(铜的克当量是31.785)。现在通过电解液中的电量为75安培小时,阴极上应该析出金属铜的重量是: 75X31.785=88.95克26.8此镀液的阴极电流效率是:87X10%=97.8%88.95答:这种镀铜液的阴极电流效率是97.8%。28、 28、 某工件经氰化镀铜打底后,需再在酸性镀铜液中加镀一层20微米厚的铜层。若采用的电流密度为1.5安/分米2,酸性镀铜液的电流效率为98%,问需镀多少时间才行?(铜的比重8.94,2价铜的电化量为1.186克/安培小时)解: DKC=1000d1
41、000d= DKC将题中各已知条件代入公式得:1000X8.94X0.02T= =1.03小时1.5X1.186X98答:需镀1.03小时。29、 29、 已知阴极电流密度1.5安/分米2,电镀时间17分钟,镍镀层厚5微米,求此镀液的阴极电流效率?(镍的比重8.8,电化当量是1.095克/安培·小时)解:将题中各已知条件代入公式得:1000X8.8X0.005= 0.951.5X1.095X0.283答:阴极电流效率为95%。30、 30、 镀铬液的阴极电流效率是13%,采用的阴极电流密度是40安/分钟2,铬的电化当量是0.324克/安培·小时,比重是7.14。20分钟可镀
42、上多厚的铬层?解:将已知条件代入公式得:40X0.324X13X0.333= 0.008毫米=8微米1000X7.14答:20分钟可镀上8微米厚的铬层。31、 31、 某工件的单件表面积是0.5分米2,一槽电镀350件时电流表的读数是263安。工件电镀时使用的阴极电流密度是多少?解: 263DK= =1.5安/分米2350X0.5答:此工件电镀时使用的阴极电流密度是1.5安/分米232、 32、 某工件每槽镀200个,单件表面积为0.3分米2。要求采用的阴极电流密度为2安/分米2,问应该用多大的电流才行?解:I=200X0.3X2=120安答:用120安的电流。33、 33、 给长2米、宽45
43、毫米的等边角铁件镀锌时,采用的阴极电流密度为1安/分米2。每槽镀2件时需用多大的电流?镀1小时后,每件镀上多少克锌?(锌的电化当量1.22克/安培·小时,比重7.17,阴极电流效率98%)解:镀2件需用电流为:I=20X0.9X2X2X1=72安在此电流下,一小时后阴极上析出锌的量是:M=ICT=72X1.22X1X98%=86克每根角铁上镀锌的重量是86/2=43克镀层的平均厚度是 DKC 1X1.22X98X1 = = 0.017毫米=17微米1000d 1000X7.17答:镀2件需用电流72安培;镀一小时后,每根角铁上镀锌43克,镀层的平均厚度约为17微米。34、 34、 用
44、0.8毫米厚铁板制成的工件长400毫米,宽600毫米,采用1安/分米2的电流密度镀锌,整流器的额定输出电流是500安。每槽镀5件需开多大电流?用这台整流器每槽最多可镀多少件?解:每件的表面积是(材料厚度忽略不计):4*6*2=48分米2一槽镀5件需要的电流是:48X5X1=240安设用这台整流器每槽可镀工件X个,则有:48X=500X=10.4答:每槽5件时的电流为240安培;在整流器的输出电流为500安时,最多可镀10个工件。35、 35、 某正方体工件的边长为400毫米,若采用2安/分米2的电流密度进行电镀,整流器 的额定输出电流为500安。每槽最多可镀多少件?解:此工件的表面积是:4X4
45、X6=96分米2每件需要的电流是:96X2=192安每槽最多可镀件数是:500/1922.6答:每槽最多可镀2件。36、 36、 某工件的尺寸如图3所示。用一台额定输出电流为500安的整流器 对此工件在 50安/分米2的电流密度下进行镀铬是否可以?解:工件的表面积是:(3X4X2)+(3X5X2)+(4X5X2)=94分米2用50安/分米2的电流密度镀铬时,每件需要的电流是:94X50=4700安答:用一台额定输出为500安的整流器无法对此工件进行电镀。37、 37、 用1.5安/分米2的电流密度图4所示工件10个,需用多大的电流?要求镀锌层厚镀不小于20微米时,至少要镀多少时间?(电流效率9
46、8%;锌的比重7.17,电化当量1.22克/安培·小时)解:工件表面积是(3.14X0.22X2)+(3.14X0.4X1)+(3.14X0.2X2)=0.2512+1.256+1.2562.76分米2镀10件时需要的电流是:2.76X10X1.5=41.4安镀层厚镀为20微米时,镀的时间是:1000dt= Dk C 1000X7.17X0.02t=0.8小时=48分钟1.5X1.22X9.8答:镀10件所需要的电流1.4安培,镀10微米需要48分钟。38.某工件的形状和尺寸如图5所示。若以2安/分米2的电流密度进行电镀,应开多大的电流?解:工件的表面积为:(1X1X5)+(3.14
47、X2X1.5)+(3.14X1X1)-(1X1)+(3X3X5)+(3X3)-(3.14X1X1)=67.42分米镀一件约需的电流是:67.42X2=134.84安答:镀一件约需要135安培的电流。39.某工件在焦磷酸盐-锡酸钠镀液中镀铜锡合金。镀层含锡8%,含铜92%。合金的电化当量为多少。解:若以100克铜锡合金,则由题意得知合金含有8克锡,92克铜。已知(查表得)铜的电化当量为1.186克/安培*小时,锡的电化当量为1.07克/安培*小时,根据合金的电化当量的计算公式,该合金的电化当量为:100Ccu-sn=100/(77.56+7.22)(92/1.186+8/1.107)=100/8
48、4.781.179(克/安培.小时)答:合金的电化当量为1.179克/安培.小时。40已知某元素的原子价为2,原子量为58.69。此元素的电化当量为多少?A C=58.69/(2X26.8)=1.095(克/安培*小时)nF答:该元素的电化当量为1.095克/安培*小时。41已知: Zn2 +2eóZn Zn2+/Zn=-0.763伏碱性锌酸盐镀锌时的电极电位为Zn2+/Zn 是多少(镀液中氧化锌的含量为7.85克/升)。解:根据奈斯特方程Zn2+/Zn=Zn2+/Zn+0.059/n氧化态/还原态=-0.763+0.059/2Zn2+/Zn因为固体的Zn活度为1,得Zn2+/Zn=
49、-0.763+0.059/2Zn2+设加入溶液的7.85克/升氧化锌全部被络合,则Zn(OH)42-的起始浓度0.1M。设在Zn(OH)42-óZn2+ + 4OH-达到平衡时浓度为0.1M。又查表得Zn(OH)42- 的K平衡=3.6X10(-10)。通过计算得Zn2+的浓度为5.14X10(-4)则Zn2+/Zn=-0.763+0.059/25014X10(-4)=-0.763+0.0295X(5.14-4)=-0.859伏答:碱性锌酸盐镀锌的电极电位为-0.859伏。电镀病疵纠正方法解答1 1 盐酸有何特征?答:纯净的盐酸是无色透明的液体,一般因含有杂质三氯化铁而呈黄色。常用浓
50、盐酸中约含37%的氯化氢。盐酸易挥发,是一种强酸。在电镀生产中广泛使用盐酸作为浸蚀剂。2 2 硫酸有和特征?答:浓度为96%的硫酸溶液,比重为1.84。浓硫酸具有吸水性,吸水过程中放出大量的热量。在电镀生产中广泛使用硫酸作为浸蚀剂,由于其挥发性低,所以可利用加热提高浸蚀速度。3 3 硝酸有何特征?答:硝酸是一种氧化型的强酸,在见光受热时分解放出氧而使别的物质氧化,所以硝酸应盛在棕色瓶内,电镀生产中广泛使用权有作为浸蚀剂。4现有浓盐酸、浓硝酸、浓硫酸各一坛,能凭目测将它们分辨出来吗?答:冒白雾的是盐酸,冒黄烟的是硝酸,无烟雾的是硫酸。5如何区别碳酸钠,片碱(NaOH)?答:碳酸钠又名纯碱,又称弱
51、碱,是白色粉末,水溶液呈碱性,电镀中配制去油溶液。片碱,化学名氢氧化钠,是强碱,又称烧碱,是白色固体或片状体。与水溶解后放出热量,易灼烧皮肤,电镀中用碱性镀槽、发黑、去油等用处。6什么叫溶液、溶剂与溶质?答:一种或数种物质分散到另一种液体物质里形成的均匀、稳定液体叫溶液。能够溶解其它物质的液体叫溶剂,被溶剂溶解的物质叫溶质。7什么叫溶解与溶解度答:溶质在溶剂作用下,以分子状态不断地扩散到溶剂分子间去的过程叫做溶解。在一定温度和压力下,某溶质在100克溶剂里达到饱和所溶解的克数,叫做该溶质在这种溶剂里的溶解度。8什么叫溶液浓度?答:一定量溶液里所含溶质的量叫做溶液的浓度。溶液浓度的表示方法主要有
52、比例浓度、重量百分浓度、克/升浓度、摩尔浓度与当量浓度等。9什么叫比例浓度?答:以溶质与溶剂的重量或体积之比来表示的浓度叫比例浓度。一般比例浓度中均标明是重量比或是体积比,若不标明,则固体按重量计,液体按体积计。如配制1:1的 盐酸溶液,将1体积的浓盐酸与1体积的水混合即得;又如配制1:5000的高锰酸钾溶液,将1克高锰酸钾溶于5000毫升水中即得。10什么叫重量百分浓度?答:用100克溶液中所含溶质的克数来表示的浓度叫重量百分浓度。具体配制时按以下方法计算:溶液总重=溶液体积X溶液比重溶质为固体时,所需溶质重=溶液总重X重量百分浓度溶质为液体时,所需溶质重=溶液总重X重量百分浓度溶质浓度所需
53、溶质体积=溶液总重X重量百分浓度溶质浓度X溶质比重所需溶剂重=溶液总重溶质重11什么叫克/升浓度?答:以每升溶液中所含溶质的克数来表示的浓度叫克/升浓度。电镀生产中广泛运用克/升浓度;配制时,按以下方法计算:溶质重=溶液体积X克/升浓度溶质溶解于溶剂后,总体积大于溶剂体积,所以在配制一定体积的溶液时,首先取的溶剂体积要小于溶液体积,待溶质全部溶解后再稀释至规定体积。12什么叫摩尔浓度?答:通常所说的摩尔浓度是指体积摩尔浓度,即以每升溶液中所含溶质的摩尔数来表示的浓度,常用符号M表示:摩尔浓度(M)=溶质摩尔数溶液体积(升)溶质摩尔数= 溶质重量(克)溶质分子量配制时,按以下方法计算:溶质重(克
54、)= 溶液体积(升)X摩尔浓度X溶质分子量操作注意事项与配制克/升浓度溶液相同。13什么叫当量浓度?答:用每升溶液中所含溶质的克当量数来表示的浓度叫当量浓度,常用符号N表示。当量浓度(N)= 溶质克当量数溶液体积(升)克当量数= 溶质重量(克)溶质的当量配制时,按以下方法计算:溶质重量(克)= 溶液体积(升)X当量浓度X溶质的当量二有机化学14什么叫有机化合物?答:由碳元素和氢元素组成的化合物及其衍生物总称为有机化合物,简称有机物。15有机化合物与无机化合物的性质有哪些不同?答:有机化合物与无机化合物在某些性质方面的不同见下表:性质 有机化合物 无机化合物可燃性 大多数可以燃烧,受热易分解 一
55、般都能耐热,不易燃烧熔点 大多数熔点低,一般在300以下 一般不易熔化可溶性 易溶于有机溶剂,难溶于水 不溶于有机溶剂,易溶于水导电性 溶液或熔化时均不导电 一般溶液或熔化时可导电化学反应 以分子形式参加反应且很慢 以离子形式参加且反应激烈结合形式 以共价键结合 以离子键结合16什么叫烃?它主要分哪几种?答:分子中只含有碳原子和氢原子的有机物叫做烃。烃按其结构可分为开链烃和闭链烃(简称环烃)。开链烃可分为烷烃、炔烃和烯烃三种,闭链烃又可分为脂环烃和芳香烃。17烷烃、烯烃、炔烃分子式的组成各有什么规律?它们的通式是什么?答:烷烃分子中含氢原子个数等于碳原子个数的2倍加2个;烯烃分子中氢原子个数等于碳原子个数的2倍;炔烃分子中氢原子个数等于碳原子个数的2倍减去2个。若以n表示烃分子中碳
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