电化学实习报告(3)

主盐：要镀层的盐溶液，电镀过程中要维持恰当的浓度比值。

导电盐：主要为了提高溶液导电率，降低槽压扩大阴极电流密度范围，使阴极极化增大，改善镀层质量。

缓冲剂：主要是为控制电镀液 ph 值。

络合剂：增大阴极极化，使镀层结晶细致，有助阳极溶解。

添加剂：改善镀层结晶状态，提高电镀液的分散能力和深度能力（光亮剂、增湿机）。

（6）电镀工作条件的影响因素： 阴极电流密度、溶解温度、溶液搅拌、电源、ph 值、几何因素等。 4.2.3电镀铬工艺: （1）电镀液的主要成分：

①铬酐（铬酸、重铬酸）：由于镀铬要用不容性阳极，因此铬酐是电镀时沉淀金属的唯一来源。分为高、中、低三种浓度。

②硫酸（催化阴离子）：硫酸与铬酐之比为0.8 – 1.3。若含量偏高将会使得电流效率降低，阴极析出气泡较大镀液覆盖能力下降，光亮电流密度变窄，外观色调偏黑。若含量偏低使得均即硫酸根不足，镀铬层光亮度下降，外观色泽偏白，蓝色减少，易呈现水泽状发雾，沉积速度变慢，阴极析出大量氢气，镀液覆盖能力下降，低电流处有时呈现彩虹色，严重时产生黑色条纹。

③三价铬：（3 – 9g/L）三价铬离子是由溶液中六价铬离子在阴极花园而产生的，三价铬离子是形成阴极胶体膜的主要成分。若含量偏高将会使得镀层乌暗粗糙，光亮度变差，光亮电流密度范围变小；若含量偏低使得均沉积速度变慢，镀层软，覆盖能力差。

（2）镀铬工艺流程：

1、上工装：检查机体表面外观形态，不得有磕碰、划伤、焊接气孔、砂眼等边面缺陷，检查镀前公差尺寸，把挂具上妥并检查是否安全可靠，用塑料薄膜或防护套保护非镀区（若有表面缺陷或尺寸超差交调度处理）。

2、化学除油：用手工常温去油剂擦洗工件表面严重油污何其两端尖孔处油脂（油污不严重可省去这一步）。

3、热水洗：

4、电化学除油：溶液按成分工艺规定执行，DA=2 –5 A/dm2，T=70 -80℃，油除尽为止。

5、热水洗： 6、清洗：

7、电化学活化：溶液按成分工艺规定执行，t=1 - 3 分钟，DA= 2 – 5A/dm2,室温。

8、清洗： 9、热水洗： 10、下工装：

11、抛光：表面光亮无污物，铜锡层抛光后表面针孔、麻点数量不应多于15点/dm2,其直径应小于0.02mm，厚度要求达到≥0.02mm或≥0.04mm。

12、装挂：检查是否安全可靠，用塑料某包扎法或上防镀套发保护非镀区。 13、流动水洗：

14、镀铬：溶液按成分工艺规定执行，时间根据厚度进行，厚度≥0.03mm，以后尺寸达公差要求为准，DK=20 – 50A/dm,T=50 - 65℃.

15、回收：在收回槽清洗。 16、冷水洗： 4.2.2电镀锌工艺：

（1）电镀液的主要成分：

①氧化锌（主盐）：形成氰化钠铬盐 Na2[Zn(CN)4]、锌钠铬盐 Na2[Zn(OH)2]。若含量偏高将会使得电镀电流效率高，镀层粗糙，光亮度降低；若含量偏低使得均镀能力和深镀能力提高，镀层不易增厚，电流效率低。

②氰化钠（主络合剂）：控制氰化钠与锌之比为2 - 3.2倍。若含量偏高将会使得镀层结晶细致，电流效率低，深镀能力和分散能力差，析氢严重；若含量偏低会使得镀层粗糙、发灰、无光泽。

③氢氧化钠：防止主盐水解（稳定镀液的辅助络合剂，比值控制2 – 2.5）提高镀液导电性，分散能力小，提高电极电流效率，抑制氢的析出，使镀层附着

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能力较强。若含量偏高将会使得易生成树枝状和海绵状的镀层。

④硫化钠：有一定的光亮作用，除去重金属层杂质（铅、锡）应控制在≤3g/L,否则会生成 ZnS 沉淀。

⑤甘油：镀层平滑细致，提高电极极化作用，使镀层更光亮。

⑥温度：按工艺标准执行，不当会使得氰化物加速分解，降低阴极极化作用和均镀能力。

⑦电流密度：按工艺标准执行，若含量偏高将会使得镀层粗糙，尖角部分易烧焦；若含量偏低会使得镀层沉积速度慢，工作效率低。

（2）镀锌工艺流程：

1、电解除油：用汽油或其他清洗剂去除表面铅油及油污（只用于具有大量油污的零件）。

2、上工装： 3、冷水洗：（铁槽）

4、酸洗：（衬塑槽）浓盐酸，T≤40℃。 5、冷水洗：（铁槽）

6、镀锌：（镀槽）溶液成分按工艺标准执行，T：10-45℃，t=15-40min，SK：SKA =1-1.5-2），

7、冷水洗：两次。

8、出光：表面光亮无污物，铜锡层抛光后表面针孔、麻点数量不应多于15

点/dm2,其直径应小于0.02mm，厚度要求达到≥0.02mm或≥0.04mm。

9、钝化：（衬塑槽）化学钝化，溶液成分按工艺标准执行，T=室温，t=3-10 s。

10、清洗： 11、热水洗：

12、烘干：在50-60℃的水中停留1-2 min。 13、下工装:避免用力摩擦钝化村。

（3）主要槽的介绍：

进入工厂后首先看见的是镀锌生产线，从北向南依次的反应池分别因其起的着不同的作用而排列着的：1 除油（酸碱阳极除油），2 水洗（洗掉上道工序的残留物），3 酸活化（用盐酸），4 镀锌槽，5水洗，6彩色钝化（三酸）。

其中最主要的是酸活化和电镀槽，下面对这几个槽作详细说明： 1 酸活化：利用盐酸与锈蚀物的梵音达到除去锈皮和氧化膜的作用。盐酸酸蚀在常温下进行，盐酸的缺点是易挥发、污染空气、腐蚀设备。因此它的气味很难闻。

2 电镀槽：工件挂在槽的中间，在电镀过程中不停的有气体从镀件上冒出，该化学反应是析氢反应，从中会闻到难闻气味，并且刺激眼睛。

3 阳极除油：优点是没有氢脆危险，能够有效的除去零件上残渣和金属薄膜杂质。有色金属一般采用阳极除油。

4 彩色钝化：锌层在高铬酸的钝化作用下，可获得钝化膜，高铬酸有浓的和稀的，浓高铬酸粘稠度达，沾染在镀件上容易浪费，废水难以处理。稀高铬酸，能够达到同浓高铬酸同样的效果，但是允许的杂质含量低，钝化液需要频繁调整。

（3）电镀废水处理工艺： ①概述：

电镀过程中产生的有害废水、废气、废渣简称“三废”。电镀中“三废”中含有高毒害物较多，对环境造成严重污染，破坏自然，影响生态平衡。电镀产生的废水主要有酸碱废水、含（含Cr6+）废水、含氰废水（CN-）以及铜（Cu2+）等其他金属盐的废水。废弃主要有酸碱废弃、镀铬时的铬酸雾及氰化物镀铜锡合金时产生的剧毒HCN气体、氮氧化合物、NH3及抛光时产生的粉尘。这些既对人体产生危害，又对金属设备产生严重的腐蚀。因此必须先进行污水处理才能排放。

②废水处理工艺流程：含铬废水处理工艺高效污水处理工艺

含铬废水处理工艺高效污水处理工艺在废水处理污水处理应用效果好稳定，含铬废水处理工艺高效污水处理工艺经专家认定是废水处理污水处理领域的高新技术，含铬废水处理工艺高效污水处理工艺具有污水处理工程投资少、占地面积小、污水处理废水处理反应迅速、运行成本低、广谱性强、操作弹性大、杀菌灭澡能力强、不产生二次污染、固液分离迅速、出水效果好、可实现污水回用及污水资源化利用等特点。高效污水处理净化系统可实现用水闭路循环，既治理了污水又节约了水资源，具有良好的经济效益和社会效益。

反渗透（Reverse Osmosis）简称RO，是渗透的一种反向迁移运动，是一种在压力驱动下，借助于半透膜的选择截留作用将溶液中的溶质与溶剂分开的分离方法。在水处理工艺中，可以去除水中的无机离子、细菌、病毒、有机物及胶体等杂质，是目前水质深度净化的一种先进、经济的手段。反渗透装置是当前广泛使用的一种水处理设备，它具有体积小、能耗低、运行费用少，自动化程度高，无酸碱排放等优点。反渗透技术是当今世界上最行进、最有效、最节能的膜分离技术，与前置预处理系统配套使用，具有工艺先进、操作简便、运行费用低、无污染、维护方便等优点；利用高压泵的加压，反渗透膜的截留，可有效去除水中固体溶解物、有机物、胶体、微生物以及细菌等杂质。具有应用范围广、主动化程度高、占地少、能耗低、出水水质好等优点。 反渗透技术已广泛用于工业和人民生活各领域，是近年来国内应用最成功、发展最快、普及最广的一种膜分离技术。反渗透技术应用的领域有：大型锅炉补给水，各种工业纯水、饮用水，电子和半导体，制药和医疗，食品、饮料和酒类，化工和环保等。 反渗透设备特点: 1．脱盐率可高达98%； 2．能24小时连续运行；3．不用对环境污染的酸碱； 4．占地面积小，处理水量大； 5．自动化成度高，几乎不用人工操作； 6．投资成本低，运行费用低，设备安装方便；7．具有低压保护功能装置，停机后可自行切断进水。

反渗透膜是一种用特殊材料和加工方法制成的、具有半透性能的膜。是反渗透技术的关键元件。是用一定的压力使溶液中的溶剂通过反渗透膜（或称半透膜）分离出来。因为它和自然渗透的方向相反，故称反渗透。根据各种物料的不同渗透压，就可以使大于渗透压的反渗透法达到分离、提取、纯化和浓缩的目的。常温条件下，可以对溶质和水进行分离或浓缩，因而能耗低；杂质去除范围广，可去除无机盐和各类有机物杂质； 较高的水回用率； 分离装置简单，容易操作和维修。以高分子分离膜为代表的膜分离技术作为一种新型、高效流体分离单元操作技术，30年来取得了令人瞩目的飞速发展，已广泛应用于国民经济的各个领域。反渗透装置一般由反渗透膜元件、膜壳（不锈钢或玻璃钢）、高压泵 、流量计 、电导率仪表、压力保护、控制箱和支架（不锈钢或碳钢）组成。 ***反渗透设备运用***

反渗透技术已广泛用于工业和人民生活各领域，是近年来国内应用最成功、发展最快、普及最广的一种膜分离技术。反渗透技术应用的领域有：大型锅炉补给水，各种工业纯水、饮用水，电子和半导体，制药和医疗，食品、饮料和酒类，化工和环保等。 ***反渗透设备特点*** 1．脱盐率可高达98%； 2．能24小时连续运行； 3．不用对环境污染的酸碱； 4．占地面积小，处理水量大；

5．自动化成度高，几乎不用人工操作； 6．投资成本低，运行费用低，设备安装方便； 7．具有低压保护功能装置，停机后可自行切断进水。

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