Меднение в цианистом электролите

[coldingNSTU]

Здравствуйте.

В курсаче задание автоматизировать процесс меднения, выбрал меднение в цианистом электролите (Комплексная цианистая сталь NaCu(CN)₂, Цианистый натрий NaCN (сободный), Сегнетовая соль KNaC₄H₄O₆). В описании курсача для полноты картины не хватает реакции, которая бы показывала как выделяется медь.

С химией плохо, на 1м курсе была и усе.

Помогите с реакцией. Спасибо.

[ZaecЪ]

Ваш состав не решает нескольких проблем осаждения меди через цианистые электролиты:

• образование дицианата меди Cu(CN)₂ и, как следствие, уменьшение конц. цианидов - решается добавкой сульфита натрия Na₂SO₃ - он удерживает медь в одновалентном состоянии
• поглощение углекислоты из воздуха и, как следствие, карбонизация р-ра с образованием на изделии плотной серой пленки (если конц. больше 10 г/л) - решается добавкой щелочи NaOH, а избыток карбоната осаждают периодической добавкой окиси бария
• введение сегнетовой соли дает вам повышение выхода по току, но требует нагрева ванн до 50-50 С и, как следствие, резкое повышение распада цианистого натрия у которого макс. рабочая темп. при электролизе 30-40 С

Теперь, что касается самих реакций:

1. CuCN + NaCN → Na[Cu(CN)₂],
   Na[Cu(CN)₂] + NaCN ↔ Na₂[Cu(CN)₃] (образуются комплексы вплоть до [Cu(CN)₅]^4- )
2. [Cu(CN)₃]^2- → [Cu(CN)₂]^- + Cu^-
   [Cu(CN)₂]^- → Cu + 2CN^-

При электролизе в цианистом эл-те медь осаждается:

• из ионов Cu(CN)₂^- или прямо из CuCN - 1-й предельный ток
• из ионов Cu(CN)₃^2- - 2-й предельный ток

[coldingNSTU]

 

Ваш состав не решает нескольких проблем осаждения меди через цианистые электролиты:

Спасибо. Такие тонкости не нужны, т.к. в работа делается в учебных целях, основные задачи: составление мнемосхемы, выбор датчиков, настройки привода и т.п. Конечно расширить кругозор)

Скажите, а есть датчики определения концентрации веществ, чтобы подавать сигнал на пульт оператора ?

В книге Ямпольского "Никелирование и меднение" вычитал что цианистые электролиты токсичны, нужна вентиляция. Подскажите как контролируется наличие токсичных паров?

Если подскажите какие параметры нужно контролировать буду благодарен. А то у меня датчики только на расход, температуру, уровня

[ZaecЪ]

Да есть, но в данном случае вам нужны объем, температура и pH. Ну и параметры тока обязательно!

 

Для контроля атмосферы введите в схему электронный датчик наличия цианистого водорода в воздухе HCN и датчик работы вытяжной вентиляции (должна работать постоянно).

 

Что касается концентраций веществ в растворе, то это делает лаборатория в перерывах между сессиями электролиза - на основе её анализов делают "правку раствора" готовыми концентрированными растворами отдельных компонентов.

[Леша гальваник]

Если хотите наворотов - тюнингуйте ванну.

Крышки, которые будут закрываться и открываться - тут же и датчики открытия/закрытия. Уменьшает выброс в атмосферу цеха.

Датчик наличия штанги - включает/выключает ток + предотвращает возможность поставить штангу на штангу.

Блескообразователи - счетчик амперчасов + насос дозатор

Режим стабилизации плотности тока - видел много у кого выпрямители серий ТВ, ТВР, где этот режим вроде как реализован, но реально у всех работают выпрямители в режиме стабилизации тока или вообще напряжения - тут допилить бы нужно... много брака получается в результате неправильного рассчета силы тока, а в этом режиме оно и считать не нужно - само поставит.

[coldingNSTU]

pH

Подскажите, каким должно быть значение pH? Спасибо

[ZaecЪ]

в зависимости от состава pH = 10-12, а то и 12,5

 

 

[vkudlo]

Ваш состав не решает нескольких проблем осаждения меди через цианистые электролиты:

 

• образование дицианата меди Cu(CN)₂ и, как следствие, уменьшение конц. цианидов - решается добавкой сульфита натрия Na₂SO₃ - он удерживает медь в одновалентном состоянии
• поглощение углекислоты из воздуха и, как следствие, карбонизация р-ра с образованием на изделии плотной серой пленки (если конц. больше 10 г/л) - решается добавкой щелочи NaOH, а избыток карбоната осаждают периодической добавкой окиси бария
• введение сегнетовой соли дает вам повышение выхода по току, но требует нагрева ванн до 50-50 С и, как следствие, резкое повышение распада цианистого натрия у которого макс. рабочая темп. при электролизе 30-40 С

Теперь, что касается самих реакций:

• CuCN + NaCN → Na[Cu(CN)₂],

  Na[Cu(CN)₂] + NaCN ↔ Na₂[Cu(CN)₃] (образуются комплексы вплоть до [Cu(CN)₅]^4- )

• [Cu(CN)₃]^2- → [Cu(CN)₂]^- + Cu^-

  [Cu(CN)₂]^- → Cu + 2CN^-

При электролизе в цианистом эл-те медь осаждается:

• из ионов Cu(CN)₂^- или прямо из CuCN - 1-й предельный ток
• из ионов Cu(CN)₃^2- - 2-й предельный ток

Здравствуйте!

А подскажите пожалуйста какие именно реакции протекают при добавлении бисульфита в электролит, почему равновесие сдвигается в сторону CuCN

[ZaecЪ]

сульфит натрия восстанавливает двухвалентную медь до одновалнтной, тем самым уменьшается расход цианида в электролите

[vkudlo]

Спасибо за ответ. Вообще ситуация такая:

Подскажите пожалуйста, третью неделю мучаемся и не можем дать ладу. Перестали покрываться стальные детали в цианистом электролите. Образуется еле заметная прозрачная розовая пленка, но сцепление хорошее. После чего детали идут в сернокислое меднение, в итоге в местах где цианистый электролит покрыл более ли менее хорошо там кислая медь держится, где нет - образуется шуба, которая легко стирается рукой. Технологи грешат на завышенную концентрацию циана и самой меди (в пересчете на металлическую), я вообще если честно не понимаю как это измерять концентрацию "в пересчете на металл", в результате просто отлили часть электролита и разбавили водой. Что меня очень беспокоит и мучают сомнения в правильности таких решений. Ведь вся медь в электролите по идее связана в комплекс и чем больше этих комплексных ионов тем лучше, короче подскажите пожалуйста что сделать???