تبلیغات
شیمی وكاربردها - اصول آبکاری فلزات
 
شیمی وكاربردها
شیمی علم بهترزیستن
پنجشنبه 19 اردیبهشت 1392 :: نویسنده : هایده ذاکر حمیدی
فرایند آبکاری معمولا″ با فلزات گرانبها چون طلا و نقره ‌و کروم جهت افزایش ارزش فلزات پایه مانند آهن ‌و مس ‌و غیره و همچنین ایجاد روکشی بسیار مناسب (در حدود میکرومتر) برای استفاده از خواص فلزات روکش کاربرد دارد. این خواص می‌تواند رسانایی الکتریکی و جلوگیری از خوردگی باشد. فعل و انفعال بین فلزها با واسطه‌های محیطی موجب تجزیه و پوسیدگی آنها می‌شود چون فلزها میل بازگشت به ترکیبات ثابت را دارند. پوسیدگی فلز ممکن است به صورت شیمیایی(توسط گازهای خشک و محلولهای روغنی گازوئیل و نفت و مانند اینها) و یا الکتروشیمیایی (توسط اسیدها و بازها و نمک‌ها) انجام پذیرد. طبیعت و میزان خوردگی به ویژگی‌های آن فلز٬ محیط و حرارت وابسته است. روشهای زیادی برای جلوگیری از خوردگی وجود دارد که یکی از آنها ایجاد روکشی مناسب برای فلزها می‌باشد و معمول‌ترین روشهای روکش فلزها عبارتنداز: رنگین کردن فلزات ٬ لعابکاری ٬ آبکاری با روکش پلاستیک٬ حفاظت کاتدیک‌ و آبکاری با فلزات دیگر.

اصول آبکاری

به طور کلی ترسیب فلز با استفاده از یک الکترولیت را می‌توان به صورت واکنش زیر نشان داد:

فلز <-------- (الکترون) z + کاتیون فلزی
 
ترسیب فلز با روشهای زیر انجام می‌شود:

آبکاری الکتریکی

در این روش ترسیب گالوانیک یک فلز بر پایه واکنشهای الکتروشیمیایی صورت می‌گیرد. هنگام الکترولیز در سطح محدود الکترود/الکترولیت در نتیجه واکنشهای الکتروشیمیایی الکترون‌ها یا دریافت می‌شوند (احیا) و یا واگذار می‌شوند (اکسیداسیون). برای اینکه واکنشها در جهت واحد مورد‌ نظر ادمه یابند لازم است به طور مداوم از منبع جریان خارجی استفاده شود. واکنشهای مشخص در آند و کاتد همچنین در الکترولیت همیشه به صورت همزمان صورت می‌گیرند. محلول الکترولیت باید شامل یونهای فلز رسوب‌کننده باشد و چون یونهای فلزها دارای بار مثبت می باشند به علت جذب بارهای مخالف تمایل به حرکت در جهت الکترود یا قطبی که دارای الکترون اضافی می‌باشد (قطب منفی یا کاتد) را دارند. قطب مخالف که کمبود الکترون دارد قطب مثبت یا آند نامیده می‌شود. به طور کلی سیکل معمول پوشش‌دهی را می‌توان به صورت زیر در نظر گرفت:
- یک اتم در آند یک یا چند الکترون از دست می‌دهد و در محلول پوشش‌دهی به صورت یون مثبت در می‌آید.
- یون مثبت به طرف کاتد یعنی محل تجمع الکترون‌ها جذب شده و در جهت آن حرکت می‌کند.
- این یون الکترون‌های از دست داده را در کاتد به دست آورده و پس از تبدیل به اتم به صورت جزیی از فلز رسوب می‌کند.

قوانین فارادی

قوانین فارادی که اساس آبکاری الکتریکی فلزها را تشکیل می‌دهند نسبت بین انرژی الکتریکی و مقدار عناصر جا به جا شده در الکترودها را نشان می‌دهند.

  • قانون اول: مقدار موادی که بر روی یک الکترود ترسیب می‌شود مستقیما″ با مقدار الکتریسیته‌ای که از الکترولیت عبور می‌کند متناسب است.
  • قانون دوم :مقدار مواد ترسیب شده با استفاده از الکترولیت‌های مختلف توسط مقدار الکتریسیته یکسان به صورت جرم‌هایی با اکی‌والان مساوی از آنهاست.

بر اساس این قوانین مشخص شده است که 96500 کولن الکتریسیته (یک کولن برابر است با جریان یک آمپر در یک ثانیه) لازم است تا یک اکی‌والان گرم از یک عنصر را رسوب دهد یا حل کند.

آبکاری بدون استفاده از منبع جریان خارجی

هنگام ترسیب فلز بدون استفاده از منبع جریان خارجی الکترون‌های لازم برای احیای یون‌های فلزی توسط واکنش‌‌های الکتروشیمیایی تامین می‌شوند. بر این اساس سه امکان وجود دارد:

  • ترسیب فلز به روش تبادل بار (تغییر مکان‌) یا فرایند غوطه‌وری: اساس کلی این روش بر اصول جدول پتانسیل فلزها پایه‌ریزی شده است. فلزی که باید پوشیده شود باید پتانسیل آن بسیار ضعیف‌تر (فلز فعال) از پتانسیل فلز پوشنده (فلز نجیب) باشد. و فلزی که باید ترسیب شود باید در محلول به حالت یونی وجود داشته باشد. برای مثال به هنگام غوطه‌ور نمودن یک میله آهنی در یک محلول سولفات مس فلز آهن فعال است و الکترون واگذار می‌کند و به شکل یون آهن وارد محلول می‌شود. دو الکترون روی میله آهن باقی می‌ماند. یون مس دو الکترون را دریافت کرده احیا می‌شود و بین ترتیب مس روی میله آهن می‌چسبد. و هنگامی که فلز پایه که باید پوشیده شود (مثلا آهن) کاملا″ توسط فلز پوشنده (مثلا مس) پوشیده شود آهن دیگر نمی‌تواند وارد محلول شود و الکترون تشکیل نمی‌شود و در نتیجه عمل ترسیب خاتمه می‌یابد. موارد استعمال این روش در صنعت آبکاری عبارت است از: مس‌اندود نمودن فولاد٬ نقره‌کاری مس و برنج٬ جیوه‌کاری٬ حمام زنکات٬ روشهای مختلف کنترل و یا آزمایش٬ جمع‌آوری فلز از حمام‌های فلزات قیمتی غیر قابل استفاده (طلا) با استفاده از پودر روی.


  • ترسیب فلز به روش اتصال: این روش عبارت است از ارتباط دادن فلز پایه با یک فلز اتصال. جسم اتصال نقش واگذارکننده الکترون را ایفا می‌کند. برای مثال هنگامی که یک میله آهنی (فلز پایه) همراه یک میله آلومینیومی٬ به عنوان جسم اتصال در داخل یک محلول سولفات مس فرو برده می‌شود٬ دو فلز آهن و آلومینیوم به جهت فعالتر بودن از مس٬ به صورت یون فلزی وارد محلول می‌شوند و روی آنها الکترون باقی می‌ماند و چون فشار انحلال آلومینیوم از آهن بیشتر است از این رو اختلاف پتانسیلی بین دو فلز ایجاد شده و الکترون‌ها در روی یک سیم رابط٬ از سوی آلومینیوم به طرف آهن جاری می‌شوند. بنابراین مشاهده می‌شود که مقدار زیادی از یونهای مس محلول روی آهن ترسیب می‌شوند. ضخامت قشر ایجاد شده نسبت به روش ساده تبادل بار بسیار ضخیم‌تر است. از روش اتصال برای پوشش‌کاری فلزات پیچیده استفاده می‌شود.


  • روش احیا: ترسیب فلز با استفاده از محلولهای حاوی مواد احیا کننده٬ روش احیا نامیده می‌شود. یعنی دراین روش الکترونهای لازم برای احیای یونهای فلزات توسط یک احیا کننده فراهم می‌شود. پتانسیل احیا کننده‌ها باید از فلز پوشنده فعالتر باشند٬ اما بابد خاطر نشان ساخت که اختلاف پتانسیل به دلایل منحصرا″ کاربردی روکش‌ها٬ نباید بسیار زیاد باشد. برای مثال هیپوفسفیت سدیم یک احیا کننده برای ترسیب نیکل است ولی برای ترسیب مس که نجیب‌تر است٬ مناسب نیست. مزیت استفاده از این روش در این است که می‌توان لایه‌هایی با ضخامت دلخواه ایجاد نمود. زیرا اگر مقدار ماده احیا کننده در الکترولیت ثابت نگه داشته شود می‌توان واکنش ترسیب را کنترل نمود. به ویژه غیر هادی‌ها را نیز بعد از فعال نمودن آنها٬ می‌توان پوشش‌کاری کرد.

آماده سازی قطعات برای آبکاری

برای بدست آوردن یک سطح فلزی مناسب نخستین عملی است که با دقت باید صورت گیرد٬ زیرا چسبندگی خوب زمانی به وجود می‌آید که فلز پایه٬ سطحی کاملا تمیز و مناسب داشته باشد. بدین علت تمام لایه‌ها و یا قشرهای مزاحم دیگر از جمله کثافات٬ لکه‌های روغنی٬ لایه‌های اکسید٬ رسوبات کالامین که روی آهن در درجه‌های بالا ایجاد می‌شوند را از بین برد. عملیات آماده سازی عبارتند از:

  • سمباده‌کاری و صیقل‌کاری: طی آن سطوح ناصاف را به سطوح صاف و یکنواخت تبدیل می‌کنند.
  • چربی‌زدایی: طی آن چربی‌های روی سطح فلزات را می‌توان توسط عمل انحلال٬ پراکندگی٬ امولسیون٬ صابونی کردن و یا به روش تبادل بار از بین برد.
  • پرداخت: انحلال شیمیایی قشرهای حاصل از خوردگی روی سطح فلزات را پرداخت کردن می‌نامند که اساسا″ به کمک اسیدهای رقیق و در بعضی موارد توسط بازها انجام می‌گیرد.
  • آبکشی٬ خنثی‌سازی٬ آبکشی اسیدی٬ خشک کردن: خنثی‌سازی برای از بین بردن مقدار کم اسید یا مواد قلیایی که در خلل و فرج قطعه باقی می‌مانندو همچنین آبکشی اسیدی برای جلوگیری از امکان تشکیل قشر اکسید نازک غیر قابل رؤیت که موجب عدم چسبندگی لایه الکترولیتی می‌شود.


موقعیت های استفاده از نانوتکنولوژی صنایع آبکاری

در سالهای اخیر نانوتکنولوژی که همان علم و تکنولوژی کنترل و بکارگیری ماده در مقیاس نانومتر است٬ تحقیقات فزاینده و موقعیت‌های تجاری زیادی را در زمینه‌های مختلف ایجاد نموده است. یک جنبه خاص از نانوتکنولوژی به مواد دارای ساختار نانویی یعنی موادی با بلورهای بسیار ریز که اندازه آنها معمولا کمتر از 100 میکرومتر است می‌پردازد٬ که این مواد برای اولین بار حدود دو دهه قبل به عنوان فصل مشترکی معرفی شدند. این مواد نانوساختاری با سنتز الکتروشیمیایی تولید شده‌اند که دارای خواصی از قبیل٬ استحکام٬ نرمی‌ و سختی٬ مقاومت به سایش٬ ضریب اصطکاک٬ مقاومت الکتریکی٬ قابلیت انحلال هیدروژن و نفوذپذیری٬ مقاومت به خوردگی موضعی و ترک ناشی از خوردگی تنشی و پایداری دمایی را دارا هستند. دریچه‌های آبکاری الکتریکی برای سنتز این ساختارها با استفاده از تجهیزات و مواد شیمیایی مرسوم برای طیف گستره‌ای از فلزات خالص و آلیاژها گشوده شده است. یک روش مقرون به صرفه برای تولید محصولاتی با اشکال بسیار متفاوت از پوششهای نازک و ضخیم٬ فویلها و صفحه‌ها با اشکال غیر ثابت تا اشکال پیچیده شکل‌یافته با روشهای الکتریکی است. از این رو فرصتهای قابل توجهی برای صنعت آبکاری وجود دارد تا نقش تعیین‌کننده‌ای را در گسترش کاربردهای جدید نانوتکنولوژی ایفا نماید که این امر به آسانی با تکیه بر اصول قابل پیش‌بینی متالوژیکی که در سالیان گذشته مشخص شده قابل تحقق است.





نوع مطلب :
برچسب ها :
لینک های مرتبط :
جمعه 16 آذر 1397 01:40 ق.ظ

Fantastic stuff. Appreciate it!
cialis 20 mg cut in half click here to buy cialis preis cialis 20mg schweiz cialis generico online cialis online can i take cialis and ecstasy buying cialis on internet cialis professional from usa prezzo cialis a buon mercato prix de cialis
چهارشنبه 14 آذر 1397 11:52 ق.ظ

Thanks a lot. Good information.
effetti del cialis side effects for cialis we choice free trial of cialis safe dosage for cialis cialis lowest price tarif cialis france trusted tabled cialis softabs cialis en mexico precio american pharmacy cialis cialis dose 30mg
سه شنبه 13 آذر 1397 01:26 ب.ظ

Kudos! I enjoy it.
india cialis 100mg cost cialis qualitat comprar cialis navarr cialis daily cialis generico online bulk cialis how to buy cialis online usa the best site cialis tablets cilas buy cheap cialis in uk
دوشنبه 12 آذر 1397 01:40 ق.ظ

Thanks. I enjoy this.
cialis 20mg preis cf cialis coupons deutschland cialis online cialis online nederland tadalafilo where to buy cialis in ontario bulk cialis low dose cialis blood pressure cialis baratos compran uk achat cialis en europe
یکشنبه 11 آذر 1397 12:34 ب.ظ

Excellent forum posts. Regards!
cialis generika in deutschland kaufen purchasing cialis on the internet cheap cialis cialis vs viagra cialis italia gratis ou trouver cialis sur le net cialis 20mg preis cf cialis 30 day trial coupon import cialis cialis y deporte
یکشنبه 11 آذر 1397 01:29 ق.ظ

Incredible a lot of excellent information.
price cialis per pill cialis professional from usa cialis generic tadalafil buy cialis side effects dangers tadalafil 5mg trusted tabled cialis softabs cialis dosage amounts only best offers cialis use cialis 10 doctissimo cialis 50 mg soft tab
شنبه 10 آذر 1397 12:29 ب.ظ

You actually reported it perfectly.
generic cialis soft gels cialis generika in deutschland kaufen weblink price cialis cialis 5mg billiger viagra cialis levitra cialis lilly tadalafi cialis italia gratis cialis 5mg prix cialis coupons cialis super kamagra
جمعه 9 آذر 1397 01:55 ق.ظ

Amazing material. Thanks!
cialis rckenschmerzen tadalafil generic generic cialis tadalafil prezzo di cialis in bulgaria cialis coupon free generic cialis cialis daily reviews warnings for cialis i recommend cialis generico cialis et insomni
پنجشنبه 19 مهر 1397 09:09 ق.ظ

Thanks, I enjoy it.
buy 10 mg levitra buy levitra levitra 20mg levitra online levitra buy levitra 20 mg vardenafil buy generic levitra buy levitra generic buy levitra
یکشنبه 8 مهر 1397 03:33 ق.ظ

Kudos! An abundance of data.

cialis prezzo in linea basso cialis tablets australia purchase once a day cialis buy cheap cialis in uk only now cialis for sale in us cialis 5 mg effetti collateral cialis patent expiration deutschland cialis online venta cialis en espaa cialis for sale south africa
شنبه 31 شهریور 1397 05:28 ب.ظ

Info effectively taken!!
northwest pharmacies online online canadian pharmacies canadian medications list canada online pharmacies for men northwest pharmacies canadian pharmacy uk delivery buy vistagra online safe Northwest Pharmacy canadian cialis canadian medications pharmacy
سه شنبه 27 شهریور 1397 03:56 ب.ظ

Cheers. Good stuff.
preis cialis 20mg schweiz cialis 5 mg para diabeticos enter site natural cialis cialis professional yohimbe cialis with 2 days delivery precios cialis peru ou acheter du cialis pas cher link for you cialis price the best choice cialis woman we like it safe cheap cialis
پنجشنبه 15 شهریور 1397 04:26 ق.ظ

Thank you, Fantastic stuff.
cialis 20 mg cut in half cialis uk cialis para que sirve cialis rezeptfrei when will generic cialis be available cialis bula cialis 5 mg funziona cialis 30 day trial coupon only best offers 100mg cialis cialis canada
سه شنبه 13 شهریور 1397 08:11 ب.ظ

Kudos. I enjoy this!
trust pharmacy of canada canadian online pharmacies rated canadian pharmaceuticals online best canadian pharmacies online canada medication list good canadian online pharmacies canadian drug canadian discount pharmacies in ocala fl canadian pharmacys trusted pharmacy canada
سه شنبه 13 شهریور 1397 04:22 ق.ظ

You mentioned that perfectly.
buy viagra now buy generic viagra with paypal viagra price buy soft viagra buy viagra forum viagra on prescription where can i buy viagra online uk to buy viagra online best place buy viagra online buy generic viagra online uk
دوشنبه 12 شهریور 1397 02:12 ق.ظ

Thanks, Quite a lot of info!

walgreens price for cialis non 5 mg cialis generici generic cialis 20mg tablets cialis generisches kanada cialis 50 mg soft tab cialis free trial comprar cialis navarr discount cialis how much does a cialis cost cialis canadian drugs
یکشنبه 11 شهریور 1397 01:04 ب.ظ

You made your point.
wow cialis tadalafil 100mg cuanto cuesta cialis yaho click here cialis daily uk cialis 20 mg buying cialis in colombia cialis farmacias guadalajara 40 mg cialis what if i take dose size of cialis buy cialis online cheapest viagra or cialis
سه شنبه 23 مرداد 1397 03:29 ق.ظ

Thank you! I like it!
sildenafil sildenafil how to get viagra from doctor buy cheap viagra generic online price of viagra tablets online pharmacy levitra no prescription viagra online viagra pharmacy viagra sildenafil to buy buy canada viagra buy viagra online without prescription
جمعه 25 خرداد 1397 04:47 ق.ظ
Have you ever thought about publishing an e-book or guest authoring on other websites?
I have a blog based on the same topics you discuss and would really like to have you share some stories/information.
I know my visitors would enjoy your work. If you are even remotely interested, feel free to shoot me
an e mail.
دوشنبه 7 خرداد 1397 03:03 ق.ظ

You explained it perfectly!
200 cialis coupon cialis 20mg prix en pharmacie cialis australian price cialis side effects cialis para que sirve if a woman takes a mans cialis cialis generisches kanada cialis ahumada i recommend cialis generico cialis italia gratis
پنجشنبه 20 اردیبهشت 1397 04:36 ق.ظ

Terrific tips. Appreciate it!
cialis generique cialis therapie link for you cialis price weblink price cialis buy name brand cialis on line when will generic cialis be available cialis generisches kanada cialis 5 mg para diabeticos cialis reviews cialis alternative
سه شنبه 4 اردیبهشت 1397 05:28 ق.ظ

Really a good deal of helpful knowledge!
buy viagra online without prescription uk best place to buy generic viagra online buy viagra online germany buy viagra online from canada buy viagra europe sildenafil buy online uk get prescription for viagra buy generic viagra uk buy viagra online no prescription uk how to get a viagra prescription
جمعه 17 فروردین 1397 09:06 ب.ظ

Thanks. Useful stuff!
prices on cialis 10 mg cialis 5 mg how does cialis work cialis preise schweiz safe site to buy cialis online sialis brand cialis nl cialis online napol cialis australia org buy cialis online
جمعه 3 فروردین 1397 06:00 ب.ظ

You've made your point quite clearly.!
cialis generic availability cialis venta a domicilio price cialis best cialis taglich cialis 30 day sample cialis 10mg prix pharmaci buy cialis uk no prescription cialis flussig cialis generico milano cialis kamagra levitra
جمعه 24 آذر 1396 08:28 ب.ظ
بسیار! این یک پست فوق العاده شگفت انگیز بوده است. متشکرم از تهیه
این اطلاعات
دوشنبه 13 آذر 1396 09:08 ب.ظ
همسر و همسرم در این جا از یک چیز دیگر گریختند
صفحه وب و فکر من باید چیزها را بررسی کنید. من دوست دارم
من می بینم که من فقط به دنبال شما هستم. به دنبال رفتن به وب خود باشید
صفحه دوباره دوباره
چهارشنبه 8 آذر 1396 12:33 ق.ظ
با توجه به اینکه مطالب زیادی نوشته شده است، آیا تا به حال به هر گونه مشکلی از پلاگین یا نقض کپی رایت مراجعه کرده اید؟
وب سایت من دارای محتوای منحصر به فردی است که من خودم آن را نوشته ام
یا برون سپاری شده اما به نظر می رسد مانند بسیاری از آن ظاهر آن را در سراسر
اینترنت بدون مجوز من آیا می دانید هر راه حل برای جلوگیری از برداشتن محتوا؟
من واقعا از آن قدردانی میکنم
جمعه 3 آذر 1396 07:25 ب.ظ
حیرت آور! این وبلاگ دقیقا مثل یک پیرمرد من است!
این موضوع کاملا متفاوت است، اما تقریبا مشابه است
طرح و طراحی. انتخاب رنگ عالی!
پنجشنبه 18 آبان 1396 01:01 ق.ظ
وبلاگ عالی اینجاست! همچنین وب سایت شما بسیار سریع بارگذاری می شود!
از چه میزبانی استفاده می کنی؟ آیا می توانم پیوند وابسته به میزبان خود را دریافت کنم؟
من آرزو می کنم که سایت شما به همان اندازه که شما می توانید بارگذاری کنید
شنبه 13 آبان 1396 10:08 ب.ظ
من خیلی خوشم می آید که یک مقاله را بخوانم که می تواند به زنان و مردان فکر کند.
همچنین از شما ممنونم که اجازه دادید که نظر بدهید!
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر


نمایش نظرات 1 تا 30
آمار وبلاگ
  • کل بازدید :
  • بازدید امروز :
  • بازدید دیروز :
  • بازدید این ماه :
  • بازدید ماه قبل :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :