Группа компаний UED. Поставка и продажа лабораторного, технологического и аналитического оборудования Перейти к содержанию
Форум химиков на XuMuK.ru

sharpneedles

Участник
  • Постов

    2 253
  • Зарегистрирован

  • Посещение

Весь контент sharpneedles

  1. Если другие способы кроме травления под током не приемлемы, то соорудите электролизер... Вашу деталь лучше всего попеременно держать в растворе кислоты и катодом и анодом. Называется это электрохимической активацией. В промышленности этим способом очищают поверхность стальных деталей несложного профиля от ржавчины в растворе серной кислоты (она и дает высокую электропроводность) концентрации 100-200 г/л. Плотность тока - от 100 А/м2 и выше.
  2. Ортофосфорной кислотой. Или солянкой с уротропином. В смысле - стравить ржавчину. Химически. Зачем возиться с электролизером?
  3. Автор, похоже, остановился на варианте с анодным окислением поверхности...
  4. В случае с угольно-цинковым элементом принципиально не может идти речи о равновесных потенциалах. Речь может идти только о стационарных потенциалах. Угольный электрод уподоблять водородному электроду ни в коем случае нельзя, даже не смотря на pH. В растворе соляной кислоты, естественно, ни какого равновесного потенциала у него нет, место имеет стационарный потенциал. Этот электрод инертен, обладает электронной проводимостью, при контакте его с электролитом на границе раздела фаз будет иметь место скачок потенциала. С цинковым электродом практически та же история, правда, за исключением его растворения – катионами цинка раствор с течением времени все же будет насыщаться, но, тем не менее, равновесного потенциала в данном случае нет и быть не может – зафиксировать можно только стационарный потенциал. В предыдущий раз я не приложил фотографий, демонстрирующих наличие стационарных потенциалов у указанных электродов. Придется исправить это упущение. Вот они, представлены ниже. Потенциалы сняты относительно ХСЭ. Потенциал угольного электрода относительно ХСЭ – |0,316| вольт (на самом деле зафиксировано было чуть большее значение – снимок был сделан чуть раньше, чем окончательно установился потенциал). Потенциал цинкового электрода относительно ХСЭ – |0,979| вольт. ЭДС составляет |0,316| + |0,979| = 1,295 вольт (различие с показателем в 1,319 вольт – менее чем 2%, а на самом деле разницы практически не было). На поверхности использованного мною угольного стержня никаких следов диоксида марганца нет и быть не могло. Вы меня за кого принимаете, полагая, что мне его кроме как из дешевой солевой батарейки не откуда больше достать? Угольные стрежни благодаря их инертности широко применяются в лабораторной практике – да в тех же электрохимических экспериментах хотя бы. И, поверьте, их отнюдь не из батареек выцарапывают. Могу сказать следующее: эксперимент проводился в лабораторных условиях, с использованием дистиллированной воды, с использованием практически не имеющих посторонних примесей и включений соляной кислоты, хлорида калия и рабочих электродов. Мультиметр был абсолютно исправным, ХСЭ – также не вызывал нареканий, электролитический ключ собран по всем правилам. Мне было дословно сказано, что предложенная мною система в принципе не способна давать ток. Я имел противоположную точку зрения и подтвердил ее небольшим экспериментом. А вот насколько он чист и точен – можно судить по конкретным критериям оценки. Хотя без погрешностей в проведении эксперимента не обошлось, конечно, но принципиально они ничего не меняют… Могу только сказать, что результаты воспроизводились, но серии экспериментов я не делал.
  5. Если пластина может быть более-менее достаточно точно измерена по своим геометрическим параметрам, то есть если она, например, прямоугольной формы и имеет незначительную разнотолщинность, то проще всего ее взвесить и определить плотность металла, а затем сравнить со справочными величинами.
  6. И так и так называют. Водород не выделяется, совершенно верно, как раз для этого (предотвращения газовыделения и обеспечения герметичности) и нужен диоксид марганца (реакцией его катодного восстановления заменена катодная реакция восстановления водорода). Кстати, в соляной кислоте диоксид марганца растворяется, выделяя при этом газообразный хлор... Тем не менее ток предложенная мною ячейка дает. Дает и ток и напряжение в силу наличия стационарных потенциалов цинкового и угольного электродов (обладает электронной проводимостью) в соляной кислоте. Я вчера собрал на скорую руку указанную систему: цинковая проволока (анод) в соляной кислоте в паре с угольным стержнем (катод). Внешняя нагрузка - мультиметр. Смотрите сами... В режиме амперметра фиксируемый ток системы - 3,51 мА. В режиме вольтметра фиксируемое напряжение системы - 1,319 В.
  7. Да пожалуйста... А в рассматриваемой задаче про непосредственный контакт, то есть про короткозамкнутый гальванический элемент - ни слова. И что тут криминального? Да, с точки зрения гальванотехники такое покрытие абсолютно бессмысленно. А вот какие процессы будут иметь место - зависит от среды. Если на то пошло, то непосредственный контакт обычно все-таки подразумевается или предполагается, а не как не обусловливается. Условие надо внимательно читать. Интерпретация - в зависимости от формулировки. Лучше всего и по понятным причинам - в принципе от подобных оценок воздерживаться. Вы о чем вообще? О каком вообще "умолчании" и "равновесии" речь? Сугубо субъективная оценка... Ну почему же? Если вдруг найдется сорт дерева с электронной проводимостью - почему бы и нет? То, что написал sharpneedles - это как раз-таки схема гальванического элемента, первичного химического источника тока, а уж ни как не электролизера, как написал mypucm. Предложенная мною система - по сути негерметичная угольно-цинковая батарейка, вполне способная дать небольшие напряжение и ток, в силу значительной реакционной способности одного из электродов и электролита склонная к весьма быстрому саморазряду, то есть потере емкости по причине коррозии одного из электродов (растворение цинка в соляной кислоте при разомкнутой электрической цепи). Видимо, обыкновенная герметичная угольно-цинковая батарейка с электролитом на основе хлорида аммония - это не первичный ХИТ, а электролизер? Видимо, процесс коррозии высокоуглеродистой стали в кислой среде обусловлен вовсе не работой микрогальванопар? ХИТ - гальваническая ячейка, в которой химическая энергия преобразуется в электрическую, электролизер - гальваническая ячейка, в которой электрическая энергия, поступающая от внешних источников тока расходуется на химические превращения. Вот каковы отличительные признаки ХИТа и электролизера. Авторы предложили условие вполне решаемой задачи. Что они имели ввиду - гадать бессмысленно.
  8. Характерный черный цвет имеет гидрооксид никеля NiO(OH). Оксид никеля NiO обычно имеет цвет ближе к белому (не в буквальном смысле, конечно). Пленка оксида никеля - очень плотная и достаточно прочная. Анодная пассивация (в вашем случае - даже перепассивация), как и прочие способы, даст пленку оксида лимитированной толщины на основном металле. Увеличить ее толщину, как в случае с анодным оксидированием алюминия, у вас не получится. Металла с пленкой оксида для органического синтеза должно вполне хватать. В крайнем случае можно электрохимически окислять гранулы никеля для увеличения удельной поверхности контакта. Если нужен оксид в чистом виде, поступите следующим образом: осадите Ni(OH)2 из раствора, скажем, сульфата никеля добавкой щелочи, например NaOH. Отфильтруйте осадок, дождитесь кристаллизации и при температуре 250 °C разложите гидроксид.
  9. А что тут нелепого? Металлы вовсе не обязаны контактировать между собой непосредственно - ведь не шло же речи о короткозамкнутом элементе? Это во-первых. Во-вторых, даже если цинк амальгамирован - то цинковая пластина, покрытая ртутью только с одной стороны, вполне удовлетворяет условию задачи. Правда потенциал амальгамы будет отличаться от потенциала ртути...
  10. По 1-му пункту: Схема: анод (-) Zn | HCl | C (графит) (+) катод Анод: Zn → Zn2+ + 2e Катод: 2H2O + 2H+ +2e → H2 + 2H2O Суммарный: Zn + 2H2O + 2H+ → Zn2+ + H2 + 2H2O Zn + 2H2O + 2HCl → ZnCl2 + H2 + 2H2O
  11. Проработка электролита обычно производится для удаления различных примесей, обычно перед непосредственной эксплуатацией электролита - на "болванках" и при малых токовых нагрузках.
  12. Насчет пассивации согласен. Подразумевался платинированный титан. Если не ошибаюсь, титан в качестве анодов применяется только будучи покрытым платиной или в виде ОРТА. Вот только подобное "удовольствие" - весьма недешево, хотя на практике вполне применимо и зачастую никакими нерастворимыми анодами вообще не пользуются, а банально корректируют электролит водой. Для поддержания значений pH в заданных интервалах вводят буферирующие добавки.
  13. Выходит, что все-таки согласны? Выходы по току ведь отличаются... На практике так и поступают - разбавляют электролит. И еще - не забывайте про испарение воды из электролита. Другое дело как часто корректируют по воде, но это уже совсем другой вопрос...
  14. Тег – элемент языка разметки гипертекста (например, в языке HTML). BBCode – язык разметки, часто используемый для форматирования сообщений в форумах, использует теги, сходные с тегами HTML, но заключенные в квадратные скобки.
  15. А в каких единицах измерения на диаграмме представлены значения тока, его плотности и напряжения? В амперах, амперах на метр квадратный и вольтах? Какова скорость развертки диаграммы? Судя по ходу анодной кривой – имеет место пассивация детали, то есть процесс полирования не переходит в процесс глубокого травления. Область в направлении примерно до 120 вольт как раз отвечает за полирование, то есть за растворение железа из стальной детали в электролите по анодной реакции: Fe – 2e → Fe2+ (хотя правильнее так: Fe → Fe2+ + 2e), потенциал сдвигается в положительную область, ток растет. Область от 120 вольт в направлении примерно 240 вольт – начало пассивации стальной детали, растворение детали уменьшается при сдвиге потенциала в ту же сторону. Область далее 240 вольт – это, по сути, пассивное состояние детали, железо более не переходит в раствор, ток не растет при той же динамике потенциала.
  16. Странно, «нержавейка» марки 12Х18Н10Т как раз относится к коррозионно-стойким сталям, применяется как конструкционный материал в ваннах химического травления… При большой анодной плотности тока «нержавейка» как раз пассивироваться должна. В том числе и указанной марки. Другое дело, что в электролите могут содержаться депассиваторы. Возможно, что в данном случае в электролите присутствуют хлориды.
  17. Дело в том, что лучше все-таки для самоудовлетворения, как вы выразились или для профессиональной деятельности иметь профильное образование. Блестящее никелевое покрытие осаждают из электролитов блестящего никелирования. У вас, судя по описанию, какое-то подобие стандартного сульфатного электролита, из которого как раз получают покрытия матовые. Электролит и режимы: NiSO4•7H2O – 260-300 г/л NiCl2•6H2O – 40-60 г/л Н3ВO3 – 30-40 г/л Сахарин – 0,7-1,2 г/л Бутиндиол (35% раствор) – 0,7-1,75 мл/л Фталимид – 0,08-0,1 г/л pH – 4,3-5,1 t° – 55-65 °C Из этого следует, что вы ошиблись с токовыми режимами работы гальванической ванны. Определяющий параметр – плотность тока или величина равная отношению величины пропускаемого тока через покрываемый никелем участок детали (в амперах) к величине площади покрываемого участка (в метрах). Плотность тока для блестящего никелирования лежит в интервале 200-800 А/м2, зная площадь покрываемого участка рассчитайте необходимый ток с выпрямителя (возможно, что ваш выпрямитель не способен дать необходимый вам ток). Анодная плотность тока – 100-250 А/м2. В плотно упакованной таре ничего с ним не случится, а на воздухе он обязательно образует кристаллогидрат (из-за имеющей место влажности), то есть слежится. Но он вам ни к чему... Это борная кислота, она вполне вам подойдет, но, боюсь, в аптеке она и продается очень малыми для гальванических ванн навесками. Применяется как буферирующая добавка (для регулирования pH). Скорее всего, да и ввиду ничтожной концентрации – никак не повлияет. А зачем вам йодированная соль? Купите обычную поваренную соль без добавок… В простых сульфатных электролитах она в концентрациях 5-10 г/л применяется как депассиватор никелевых анодов, для блестящего никелирования – не нужна совершенно. Только никелевым. Титановые применяются редко. Обычно выход по току на катоде меньше 100% и меньше анодного выхода по току, то есть аноды из никеля растворяется быстрее, чем растет катодный никелевый осадок. В результате концентрация катионов никеля в растворе растет. Зачастую электролит просто разбавляют, вводя при необходимости остальные компоненты. Реже часть никелевых анодов заменяют титановыми, чтобы уравнять катодный и анодный выходы по току.
  18. Выпускаемые для гальваники выпрямители на 24 В обычно рассчитаны на очень большие токовые нагрузки и это напряжение весьма близко к верхнему пределу. Чтобы кислоту добавляли - не припомню. Существует, например, электрохимическое фрезерование - это когда анодное растворение дополняют механообработкой. Могу только предположить, что электрическая дуга (или что там?) в данном случае выполняет роль фрезы, но вообще что там с точки зрения физики происходит - судить не возьмусь. Химически, а точнее электрохимически - имеет место анодное растворение железа.
  19. Это что за выпрямитель такой? Очень похоже на электролит глубокого травления, соль в нем - NaCl. Процесс - анодное растворение железа и перевод его в виде ионов в раствор (в электролит). Поверхность, изначально подвергаемая полировке, имеет неровности - систему микровыступов и микровпадин на поверхности - шероховатость поверхности. При анодном травлении прежде всего будут растворяться выступы и разница между крайними точками выступов и впадин будет стремиться к нулю. Этим достигается эффект полировки - уменьшение шероховатости поверхности.
  20. Все верно, но мы, если я не ошибаюсь, рассуждаем не о промышленной установке, где, само собой, предпочтительна щелочь (а чаще - серная кислота), а о получении кислорода практически в домашних условиях и в небольших количествах. Зачем дома возиться с горячей щелочью? "Нержавейку" искать зачем? Стальные электроды дешевле и доступнее, сульфат и ортофосфат - гораздо безопаснее. Если речь о лабораторных условиях - другое дело... Небольшая поправочка: эстафетным называется все же механизм переноса заряда, а не подвижность. Кстати, "нержавейка" не должна корродировать (зависит от марки), даже в кислой среде. Диффузию при повышенных температурах сбрасывать со счетов не стоит - это я о предполагаемом закислении анолита.
  21. ГОСТ 12352-81 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения никеля ГОСТ 12350-78 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения хрома ГОСТ 12348-78 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения марганца
  22. Это зависит от того, какую марку «нержавейки» использовать. Речь-то вообще о чем? О том, что «нержавейка» в щелочи в большей степени пассивируется под анодной поляризацией и потому имеет большую коррозионную стойкость? Насчет проводимости спорить не стану – проще в справочник заглянуть. Или серной кислотой воспользоваться.
  23. Это синонимы вещества состава Са10(РО4)6(ОН)2, применяемого в медицине, в частности - в стоматологической практике.
  24. Кислород без примесей других газов и паров вполне реально получить термическим разложением перманганата калия (марганцовки). Даже в домашних условиях уловить выделяемый кислород не составит труда. Если нужен кислород из воды, то щелочным раствором лучше всего не пользоваться – для улучшения электропроводности вполне подойдет сульфат натрия в количестве 30-40 г безводной соли на литр воды. Можно в том же количестве добавить тринатрийфосфат. Щелочной раствор, уносимый в виде аэрозоля, вызывает раздражение глаз и дыхательных путей, коррозию аппаратуры и контактов. Вам это надо? Температуру раствора выше 60 °C лучше не поднимать – на практике этим достигается баланс между электропроводностью и уносом воды в виде пара. В таком растворе вам вполне хорошо послужат обычные стальные электроды. Желательно из листового проката и одинаковой площади. Периодически проводите реверс тока. Плотность тока в амперах на единицу площади подберите экспериментально исходя из характеристик выпрямителя (рекомендуемые величины – от 100 А/м2 и больше, чем больше плотность тока, тем производительнее электролизер, но лимитирующий фактор – возможности выпрямителя). Никакие приспособления типа конденсаторов вам абсолютно не нужны – процесс разложения воды нечувствителен к пульсациям тока. Для разделения анолита и католита воспользуйтесь тонкой асбестовой диафрагмой, однако учтите, что при этом произойдет некоторое увеличение сопротивления пространства между катодом и анодом.
  25. Если батарейка новая, то в конечном итоге у вас имеется хлорид аммония с небольшой примесью хлорида цинка.
×
×
  • Создать...
Яндекс.Метрика