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电流通过电解质溶液或熔融电解质时法拉定律的作用

放大字体  缩小字体发布日期:2012-11-19  浏览次数:751
核心提示:镀液电流效率的测定,可按装置进行。将待测镀槽与库仑计串联,通过库仑计析出物质的质量,由法拉第定律计算通过镀槽的总电量。
 

(1)法拉第定律。当电流通过电解质溶液或熔融电解质时,电极上将发生化学反应,伴有物质的析出或溶解。法拉第定律可定量地表达电极上通过的电量与反应物的物质的量之间的关系,即电流通过电解质溶液时,在电极上析出(溶解)的物质的量与通过的电量成正比;通过IF(法拉第)电量,就析出或消耗相当于1 mol电子对应的物质的量。假设通过的电量为Q,反应的电子的物质的量为:,生成物的物质的量为ra,法拉第常数为F(F = 96485.3 C/cool )

(2)电流效率测定。法拉第定律是自然界中最严格的定律,不受温度、压力、电解质溶液组成与浓度、溶剂的性质、电极与电解槽材料和形状等因素限制。但在电镀过程中,电极上往往发生不止一个反应,与主反应同时进行的还有副反应。消耗于所需沉积金属的电量占通过总电蟹的百分数称为电流效率。

电流效率是评定镀液性能的一项重要指标。电流效率高可加快镀层沉积速率,减少电耗。电流效率与电镀种类、工艺规范等有关,如酸性镀铜、酸性镀锌的电流效率几乎接近100%,氰化镀铜与氰化镀锌的电流效率为60%一70%;镀铬的电流效率最低,约为13%-25%。一般来说,由于存在副反应,阴极的电流效率往往小于100%;而阳极电流效率有时小于100%,有时大于100%。这是因为阳极金属除发生电化学溶解外还进行化学溶解。

镀镍与按盐镀锌溶液中,镀液的pH值常常随电镀时间的延长而逐渐上升;在焦磷酸盐镀铜中,pH值则随电镀时间的延长而逐渐下降。这主要是因为阴、阳极电流效率的不均衡造成的。在镀镍与按盐镀锌溶液中,阴极的电流效率低于阳极的电流效率,阴极消耗的H‘大于阳极消耗的OH一,使整个镀液的OH一含量相对增加,所以pH值随之上升,而在焦磷酸盐镀铜液中恰好相反,所以pH值逐渐下降。

镀液电流效率的测定,可按装置进行。将待测镀槽与库仑计串联,通过库仑计析出物质的质量,由法拉第定律计算通过镀槽的总电量。

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