RRECUBRIMIENTO ELECTROLITICO DE COBRE I.
II.
OBJETIVOS:
Es darle a nuestras muestras un recubrimiento para protegerlo contra la corrosión o darle un acabado decorativo para lo cual utilizaremos el método de cobreado, mediante una seria de pasos
Conocer la diferencia existente exi stente entre distintas reacciones químicas.
Comprobar la relación entre Electricidad y procesos químicos. MARCO TEÓRICO:
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 (pieza que será recubierta) 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 exi gidas. Esquema de la deposición electrolítica
Figura 1. Principio Pri ncipio de la deposición electrolítica. C omo ejemplo se presenta el caso del cobre, que se disuelve del ánodo y deposita sobre la pieza con ayuda de corriente eléctrica. Fuente: Ihobe Una línea de recubrimientos electrolíticos está compuesta por numerosas operaciones que, en función de las exigencias de calidad y el campo de aplicación seleccionado pueden agruparse del siguiente modo:
a) Pretratamientos mecánicos. El pretratamiento mecánico arranca de la superficie de la pieza una fina capa. Incluye procesos como el cepillado, pulido y rectificado, que permiten eliminar asperezas o defectos de las superficies. En menor medida se aplica la técnica del chorreado que permite eliminar junto con las asperezas y defectos de la superficie, los aceites, óxidos y restos de finos de mecanizado. Tras estas operaciones es necesario someter a las piezas a un proceso de lavado, puesto que durante el mismo se deposita sobre la superficie de las piezas una parte de la grasa y del abrasivo utilizado, así como polvo metálico. b) Desengrase En la fabricación de piezas se emplean grasas, taladrinas, aceites y sustancias similares como refrigerantes y lubricantes. A menudo también se engrasan las piezas como protección anticorrosiva temporal. El desengrase puede efectuarse básicamente de dos formas: con disolventes orgánicos o en soluciones acuosas alcalinas con poder emulsificador. c) Decapado. El contacto entre atmósfera y piezas metálicas provoca la formación de capas de óxido. El objeto del decapado es su eliminación. El baño de decapado contendrá diversos tipos de metal en solución en función del tipo de material base y del grado de mantenimiento y desmetalizado de los contactos de bombos y bas tidores. d) Neutralizado. El proceso de activado, también llamado neutralizado o decapado suave, se utiliza para eliminar esa pequeña capa de óxido que se ha formado sobre la superficie del metal una vez que la superficie ha sido tratada o lavada en sucesivas etapas. Esa pequeña capa de óxido hace que la superficie sea pasiva y por lo tanto mala conductora. Las soluciones empleadas son, por lo general, ácidos muy diluidos. Los activados permiten asimismo eliminar velos y manchas generados por compuestos orgánicos y/o inorgánicos. e) Desmetalización. La operación de desmetalizado va diriga a eliminar los recubrimientos de piezas rechazadas o de los contactos de los bastidores sin producir daños en el metal base. Los primeros tienen una composición similar a un electrolito y los segundos suelen contener complejantes fuertes que pueden generar problemas en los tratamientos de aguas residuales.
Los materiales en el proceso electrolítico
Figura nº 2. Balance de materiales para la operación de recubrimiento electrolítico. Fuente: Ihobe
III.
PARTE EXPERIMENTAL
MATERIALES
Una placa de metal
Lámina de cobre (ánodo)
Lámina de latón (cátodo)
Solución de cobrizado en medio alcalino
Alcohol
Cu(CN)2
KCN
KOH
EQUIPOS
Secadora
Cocina eléctrica
Pinzas
Rectificador
Termómetro
Parrilla eléctrica
Recipiente que sirva de celda electrolítica
IV.
METODOLOGIA
Primero, la pieza guarda de anterior laboratorios se limpia con los pasos anteriores de lavado con agua y luego con alcohol y luego se cado, Segundo, la pieza de metal pequeña, se limpia la superficie con las instrucciones generales. Tercero, se montó una celda electrolítica de tamaño apropiado para realizar la práctica de aproximadamente 250 ml de solución. Cuarto, se colocó como ánodo una placa de cobre previamente preparada como se indicó. Quinto, se colocó como cátodo una placa de latón. Sexto, luego se montó la celda con las siguientes recomendaciones para el recubrimiento:
pH 8-10 j.A/dm3 1-3 mejor el valor infeior
Agitación favorable con aire
Temperatura 45 a 60 °C
Tiempo 3 min
Por último sacamos las placas del baño galvánico, se enjuagaron con agua y luego se secaron si se desea se puede pulir.
V.
RESULTADOS
PLACA SIN SOMETERLO A RECUBRIMIENTO (COBREADO)
PLACA SOMETIDO A COREADO
ANALISIS DE RESULTADOS
LAVAMOS LA PROBETA CON AGUA
SECAMOS LAS PROBETAS PARA SOMETERLO A UN RECUBRIMIENTO
PARA ELIMINAR TODAS LAS IMPUREZAS O RESTOS METALICOS UTILIZAMOS TETRAMINA POR 10min
PESAMOS SULFATO DE COBRE 11.25 G
PESAMOS HIDROXIDO DE SODIO 5 G
PESAMOS CIANURO DE POTACION 21.25 G
EN UN BASO PRESIPITADO MEZCLAMOS TODAS LAS SALES CON AGUA DESTILADA
OBTENIENDO UNA SOLUCION LISTO PARA COLOCARLO AL EQUIPO
MIENTRAS TANTO CON UNA PLACA DE COBRE UNIMOS UN COBRE PARA Q ASI PUEDE SERVIR COMO ANODO
ESTE PERMITIRA ACTUAR COMO ANODO MIETRAS NUESTRA PLACA COMO CATODO
EQUIPO REALIZADO MANUALMENTEPARA REALIZAR EL COBREADO CON CORRIENTE ELECTRICA
MEDIANTE UN CIRCUITO ELABORADO SE CONECTO EN LA PLACA Y EN EL ANODO ES DECIR EN LA PLACA DE COBRE
LA PLACA ESTUBO DURANTE 3 A 5 MINUTOS PARA QUE SE RECUBRA LA PLACA
VI.
CONCLUSIONES
Este recubrimiento electroquímico consiste en depositar finas capas de metal sobre la superficie de una pieza sumergida en una solución de iones metálicos. En este caso la pieza es el cátodo y se recubre con un metal distinto (ánodo) mientras que ambas están suspendidas en un baño que contiene solución acuosa de electrolito. Aunque en el proceso de recubrimientos electroquímicos intervienen varias reacciones, en el proceso básico implica lo siguiente. ánodo se descargan o salen iones metálicos usando la energía potencial proporcionada por la fuente externa de electricidad. los iones metálicos se combinan con los iones en la solución. los iones metálicos se depositan en el cátodo. en nuestra práctica utilizamos sulfuro de cobre en vez de cianuro de cobre. Como una primera conclusión es que al realizar con sulfuro de cobre la reacción demora mucho mas además necesita mayores concentraciones que usando de cianuro de cobre.
