Занимательная гальванотехника - Одноралов Н.В.
Скачать (прямая ссылка):
Ввиду того, что плотность электролитической__ меди составляет 8,9 г/см3, в приведенном примере будет выделено 28,464:8,9 = 3,18 г/см3. Если мы разделим это число на площадь поверхности изделия (например, в данном случае она равна 1 дм2, т. е. 100 см2), получим толщину отложенного слоя меди, в нашем примере 0,31 мм.
ГАЛЬВАНИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА И РЕЖИМ РАБОТЫ
Гальванопластические работы производят в сосудах-ваннах, имеющих обычно прямоугольную форму. Но могут использоваться сосуды и других геометрических
форм. Емкость сосудов-ванн определяется объемом тех предметов, которые репродуцируют. Для снятия
копии с медалей могут использоваться стеклянные цилиндрические банки емкостью 4—5 л, а при репродуцировании небольших барельефных работ — 10—20 л.
Для ванн могут применяться не только стеклянные сосуды, но и керамические — глазурованные, пластмассовые, в частности коробки от аккумуляторов, а также деревянные ящики, прочно покрытые горячим битумом, сварные из листовой пластмассы винипласта.
Для электролиза в гальванотехнике применяют
постоянный ток низкого напряжения, обычно от 3 до 6 В.
Для получения постоянного тока можно пользоваться селеновыми или купроксными выпрямителями, а также выпрямителями тока на диодах.
Для школьных условий может быть рекомендован выпрямитель школьного электрораспределительного
Для гальванопластиче-ских работ, производимых в домашних условиях, могут применяться аккумуляторы или жидкостные гальванические элементы типа Лекланше, Даниэля и др.
Для регулирования силы тока, которая определяется в 1—2 А на 1 дм2 (и называется плотностью тока) !, применяют пол-зунковые или водяные реостата.
Для измерения силы тока устанавливают амперметр постоянного тока, а для наблюдения за напряжением — вольтметр
1 Плотность тока есть отношение силы тока к рабочей площади
катода; эта величина выражает силу тока, приходящуюся иа единицу поверхности, в даииом случае формы.
Рис. 2. Школьный электрораспределительный щит (ШЭ-56).
12
(смотри схему гальванопластиче-ской установки рис. 3).
Форму и медный электрод (анод) подвешивают в ванну на подвесках, медный электрод — на медном или латунном проволочном крючке так, чтобы отверстие в электроде и крючок не касались электролита во избежание разъедания крючка. Форма подвешивается на медной или латунной проволоке на расстоянии 15—20 см от электрода.
Электродом, соединенным с положительным полюсом источника (анодом), для медной гальва-нопластической ванны служит медная пластана толщиной от 3—4 мм и больше1.
Электродом, к которому присоединяется отрицательный полюс постоянного источника тока (катодом), служит форма.
Форму из воска или гипса предварительно делают электропроводной, покрывая слоем, проводящим электрический ток, — графитом; этот'слой и присоединяют к отрицательному полюсу. Слой графита соприкасается с проложенной проволокой.
СОСТАВ ЭЛЕКТРОЛИТА И ЕГО ПРИГОТОВЛЕНИЕ
Медный электролит для гальванопластических работ приготовляют на основе кристаллогидрата сульфата меди CuS04'5H20 с добавкой серной кислоты H2S04, повышающей электропроводность.
Для приготовления медного электролита отвешивают сульфата меди из расчета на 1 л воды 150— 180 г. Рас-
1 Для наращивания гальванопластической меди рекомендуются медные аноды с содержанием в меди 0,02—0,03% фосфора. Такие аноды способствуют получению качественных осадков металла и стабилизируют электролит. Стабилизируют электролит и завешиваемые дополнительно к медным алюминиевые аноды.
Рис. 3. Схема гальванопластической установки:
1 — ванна; 2 — анод; 3 — катоды-формы для наращивания меди; 4~ источник постоянного тока; 5 — вольтметр? € — амперметр; 7 — реостат.
13
-творение сульфата меди лучше всего вести в горячей или теплой воде. После полного охлаждения раствора и доведения его до комнатной температуры электролит фильтруют через ткань и затем в него осторожно вливают серную кислоту. Серную кислоту следует вливать медленно, тонкой струей, во избежание быстрого разогревания электролита и разбрызгивания, что может вызвать тяжелые ожоги.
В медных сульфатных ваннах содержание серной кислоты поддерживают в пределах 30—35 г/л.
Растворимость сульфата меди значительно снижается с увеличением содержания серной кислоты. При наличии повышенного содержания сульфата меди он выкристаллизовывается на стенках ванны и, что хуже, на аноде, затрудняя процесс электролиза.
Избыток серной кислоты в ванне вызывает хрупкие и недоброкачественные отложения меди из-за включения водорода, интенсивно выделяющегося на катоде, особенно при работе с повышенными плотностями тока. При недостаточной концентрации серной кислоты в электролите образуется рыхлый и пористый осадок меди, непригодный для практических целей (табл. 3).
Таблица 2
Оборудование и материалы для гальванической установки
Оборудование Материалы
1. Источник постоянного тока. Выпрямитель селеновый на 4—6 В, 10—20 А, или аккумулятор 4—6 В, или гальванические батареи 4—6 В, или школьный электрораспределительный щит (ШЭ-56) 2. Вольтметр постоянного тока иа 6—10 В 3. Амперметр постоянного тока 10—20 А 4. Анод медиый (лист меди толщиной 2—3 мм и более). Размер листа в зависимости от размеров формы. Анод должен быть не меньше размеров формы 5. Электропровода 1. Сульфат меди (из расчета 150—180 г/л электролита) 2. Серная кислота (из расчета 30 г/л электролита) 3. Воск, озокерит, гипс для изготовления форм 4. Графит
