RECUBRIMIENTOS ELECTROLITICOS

Vista previa del material en texto

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
UNIDAD PROFESIONAL CULHUACAN
DEPARTAMENTO DE INGENIERIA EN COMUNICACIONES Y ELECTRONICA
DOCENTE: ROJO HERNÁNDEZ MARIBEL.
LABORATORIO DE QUÍMICA BÁSICA.
PRACTICA 7. RECUBRIMIENTOS ELECTROLITICOS.
NOMBRE DE LOS INTEGRANTES: ARRONA CASTILLO KEVIN AXELL
 SANCHEZ NAVARRO JOSÉ LUIS
	 ESPINOZA CAMPOS DIEGO BENITO
 				 CARRILLO RODRÍGUEZ OSMAR JAIRO
 MARTINEZ HIPÓLITO SERGIO CARLOS.
GRUPO: 1EV64
TURNO VESPERTINO
	
FECHA DE ENTREGA: 30\NOVIEMBRE\2017
OBJETIVO
· Que el alumno compruebe de manera experimental las leyes de Faraday en las celdas electrolíticas como también aplicar dichas leyes para el cálculo de la masa de depositada electrolíticamente en los procesos indicados. 
· También que el alumno conozca los procesos de recubrimiento electrolítico (Cobrizado y niquelado), además de identificar todos los elementos que conforman una celda electrolítica.
INTRODUCCIÓN
Recubrimientos electrolíticos
El principio básico de los procesos de recubrimientos electrolíticos consiste en la conversión del metal del ánodo en iones metálicos que se distribuyen en la solución. Estos iones se depositan en el cátodo formando una capa metálica en su superficie. Existen en galvanotecnia procesos en los cuales el metal se deposita sin fuente externa de corriente eléctrica.
En ambos procesos de recubrimientos la capa depositada forma cristales metálicos. En función del tipo de estructura cristalina se derivan las diferentes propiedades del recubrimiento y así los campos de aplicación más adecuados.
El recubrimiento electrolítico de las piezas se produce casi exclusivamente por inmersión en un baño. Para ello se introducen las piezas en las cubas donde se encuentra el electrolito, se les aplica la corriente como cátodo, se recubren y se secan. Al extraer las piezas del baño arrastran una cantidad del electrolito sobre la superficie de las piezas. Esa película superficial arrastrada se elimina en un proceso de lavado posterior para que no interfiera en las siguientes operaciones o presente las condiciones de acabado exigidas.
Esquema de la deposición electrolítica
Baños galvánicos
El galvanizado en caliente por inmersión consiste en un proceso de recubrimiento que se utiliza para proteger las superficies metálicas de la corrosión. Este tratamiento específico se realiza para la inmersión de piezas de acero o fundición en un baño de cinc fundido.
El galvanizado en caliente se suele realizar en piezas, en laminados, en tubos y en alambres.
El proceso de galvanizado por inmersión en cinc fundido se realiza mediante un ataque químico de una serie de capas de aleaciones cinc-hierro (Zn-Fe) de gran adherencia con la superficie. La capa de Zn-Fe, dura y relativamente quebradiza, sirve de protección galvánica frente a la corrosión, del metal base. Sin embargo, aún y cuando la superficie cincada se pasive rápidamente, el espesor de la capa de cinc va reduciéndose progresivamente en función de las condiciones externas.
Cobrizado 
Recubrimiento con cobre de piezas metálicas da una indicación más directa del elemento de revestimiento. Este se deposita normalmente por acción de una corriente eléctrica, de donde provienen las otras denominaciones.
Las piezas de hierro pueden cobrearse simplemente sumergiéndolas en una disolución de sulfato de cobre, ya que aquel elemento está muy por encima del cobre en la serie electromotriz; sin embargo, el recubrimiento es defectuoso y por ello se recurre a depositar el cobre por vía electrolítica.
El cobreado electrolítico puede realizarse preparando un baño de sulfato de cobre y sumergiendo en él una barra de cobre que actuará como polo positivo o ánodo; como polo negativo o cátodo se introduce la pieza que se desea cobrear. Al pasar la corriente eléctrica continua por el baño, habrá un transporte de cobre del ánado al catado, que en consecuencia quedará recubierto por dicho metal. Generalmente en la industria, el baño suele ser una disolución de cianuro complejo de cobre y un metal alcalino.
En el sector industrial este Recubrimiento puede ser solicitado, en ocasiones como acabado, por ser un gran conductor en piezas que después deban ir soldadas. Pero su principal aplicación es como base para un posterior baño de Níquel ó Cromo en piezas que requieran una mayor protección y resistencia. 
En el sector Decorativo tiene función de acabado en la mayoría de los casos. Aplicando una laca transparente después del recubrimiento, cuya misión es únicamente la de proteger el brillo conseguido en el tratamiento, se puede dar juego a muchas ideas en este sector.
Niquelado
El niquelado es un recubrimiento metálico de níquel, realizado mediante baño electrolítico, que se da a los metales, para aumentar su resistencia a la oxidación y a la corrosión y mejorar su aspecto en elementos ornamentales.
Hay dos tipos de niquelado: niquelado mate y niquelado brillante.
El niquelado mate se realiza para dar capas gruesas de níquel sobre hierro, cobre, latón y otros metales. Es un baño muy concentrado que permite trabajar con corrientes de 8 - 20 amperios por decímetro cuadrado, con el cual se consiguen gruesos capas de níquel en tiempos razonables.
Los componentes que se utilizan en el niquelado son: sulfato de níquel, cloruro de níquel, ácido bórico y humectante
El niquelado brillante se realiza con un baño de composición idéntica al anterior al que se le añade un abrillantador que puede ser sacarina por ejemplo. Para obtener la calidad espejo la placa base tiene que estar pulida con esa calidad. La temperatura óptima de trabajo está entre 40 y 50 ºC, pero se puede trabajar bien a la temperatura ambiente.
En los baños de niquelado 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 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 y una disminución de la concentración de sales, esto llevara a la progresiva pérdida 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.
TABLAS DE RESULTADOS
EXPERIMENTALES
	ELECTRODEPÓSITOS
	MASA DE LOS METALES ANTES DEL PROCESO
	MASA DE LOS METALES DESPUES DEL PROCESO
	MASA DEPOSITADA (m)
	CORRIENTE (I)
	TIEMPO (t)
	NIQUELADO
	27.5347g
	27.5347g
	0.0100g
	0.81A
	60s
	COBRIZADO
	17.3116g
	17.3541g
	0.0425g
	8.80A
	60s
	
TEORICAS
	ELECTRODEPÓSITOS
	MASA DEPOSITADA (m)
	CORRIENTE (I)
	VOLTAJE (v)
	COULOMBIOS (c)
	% ERROR DE LA MASA DEPOSITADA (ENTRE TEORICO Y EXPERIMENTAL)
	NIQUELADO
	0.0146g
	0.8A
	1.5v
	48c
	31.5%
	COBRIZADO
	0.0158g
	0.8A
	1.5v
	48c
	168.9%
HAGA LAS REACCIONES QUE SE LLEVAN A CABO
	
	ANODO
	CATODO
	NIQUELADO
	Ni2+ + 2e- Nio
	Nio - 2e- Ni2+
	COBRIZADO
	Cu2+ + 2e- Cuo
	Cuo - 2e- Cu2+
FOTOS
 
CUESTIONARIO
1. Realice un mapa conceptual con la información que se presenta en la introducción.
2. Explique brevemente en qué consiste la Ley de Faraday:
Establece que la tensión inducida en un circuito cerrado es directamente proporcional a la rapidez con que cambia en el tiempo el flujo magnético que atraviesa una superficie cualquiera con el circuito como borde.
3. A qué se refiere el Equivalente Químico
A la división de masa atómica entre el número de electrones transferidos (o número de oxidación que cambia en una reacción de oxidación o reducción)
4. Dibuje una celda electrolítica de los procesos experimentales, identificando todos loselementos que la forman (metal que funcionó como: cátodo, ánodo y sus reacciones, solución electrolítica usada, fuente de alimentación etc.)
5. En qué consiste el proceso de niquelado 
El niquelado es un recubrimiento metálico de níquel, realizado mediante baño electrolítico, que se da a los metales, para aumentar su resistencia a la oxidación y a la corrosión y mejorar su aspecto en elementos ornamentales.
6. En qué consiste el proceso de cobrizado 
En recubrir con cobre de piezas metálicas da una indicación más directa del elemento de revestimiento o en sumergir en una disolución de sulfato de cobre, ya que aquel elemento está muy por encima del cobre en la serie electromotriz; sin embargo, el recubrimiento es defectuoso y por ello se recurre a depositar el cobre por vía electrolítica.
7. Investigue como se puede aumentar un depósito electrolítico 
Se tiene que aumentar el voltaje o disminuir la diferencia entre molaridades de electrodos, lo que se logra agregando iones del níquel o disminuyendo la cantidad de los demás minerales.
OBSERVACIONES
El desarrollo de la práctica se llevó adecuadamente por las indicaciones de la docente, hubieron algunas complicaciones al momentos de regular el voltaje pero todo salió perfectamente, algunos resultados obtenidos teóricamente no fueron exactas con lo experimental ya que el porcentaje de la masa depositada hubo algo casa exacto.
CONCLUSIONES
Como conclusión puedo deducir que con el desarrollo de esta práctica los resultados teóricos sirven para darse cuenta de cuál es el reactivo que hace que se oxide o reduzca cada sustancia en cada uno de los casos que se nos presentan para así no dar u obtener conclusiones al azar en cada uno y así tener la certeza de que tenemos en cada caso.
BIBLIOGRAFÍA
http://www.fullquimica.com/2013/04/partes-de-una-celda-electrolitica.html
http://www.istas.net/fittema/att/li4.htm
www.monografias.com/trabajos85/tipos-recubrimientos/tipos-recubrimientos.shtml
Manual de Practicas “Química Básica”
Recubrimientos electroliticos
Baños galvánicos
El niquelado es un recubrimiento metálico de níquel, realizado mediante baño electrolítico, que se da a los metales, para aumentar su resistencia a la oxidación y a la corrosión y mejorar su aspecto en elementos ornamentales.
Es un proceso de recubrimiento que se utiliza para proteger las superficies metálicas de la corrosión
Niquelado
Cobrizado
Recubrimiento con cobre de piezas metálicas da una indicación más directa del elemento de revestimiento. Este se deposita normalmente por acción de una corriente eléctrica
Hay dos tipos de niquelado: niquelado mate y niquelado brillante.