BÀI 5: KỸ THUẬT MẠ HÓA HỌC LÊN NHỰA MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM Giúp người học phân biệt sự khác nhau giữa mạ điện và mạ hóa học, nâng cao kiến thức trong lĩnh vực xi mạ. Hướng dẫn người học thực hiện môt quy trình mạ hóa học lên nhựa trong quy mô phòng thí nghiệm. Thực nghiệm Dụng cụ thiết bị Becher 500 ml Bếp điện Becher 250 ml Nhiệt kế Đũa thủy tinh Giấy nhám Hóa chất CrO3 tinh khiết KMnO4 tinh khiết SnCl2.H2O tinh khiết NH4OH 25% tinh khiết KNaC4H4O6.4H2O NaOH rắn CuSO4 tinh khiết H2SO4 đặc HCl Na2CO3 tinh khiết AgNO3 tinh khiết NiCl2.6H2O tinh khiết Phương pháp tiến hành Giai đoạn tẩm thực Chất dẻo tẩm thực là nhựa ABS hay PS Pha 100 ml dung dịch tẩm thực có thành phần như sau: CrO3 50gl H2SO4 đặc 100 ml KMnO4 5gl Dùng giấy nhám chà xát lên bề mặt phôi nhựa tạo các vi mạch để thuận lợi cho quá trình mạ, rửa sạch và ngâm vào bể tẩm thực với thời gian ngâm là 30 phút. Nhiệt độ của bể là 70 ℃. Sau đó lấy phôi ra rửa sạch và cho vào bể tăng nhạy. Giai đoạn tăng nhạy
BÀI 5: KỸ THUẬT MẠ HÓA HỌC LÊN NHỰA MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM - Giúp người học phân biệt khác mạ điện mạ hóa học, nâng - cao kiến thức lĩnh vực xi mạ Hướng dẫn người học thực mơt quy trình mạ hóa học lên nhựa quy mơ phòng thí nghiệm Thực nghiệm 2.1 Dụng cụ - thiết bị - Becher 500 ml Bếp điện Becher 250 ml 2.2 - - Nhiệt kế Đũa thủy tinh Giấy nhám - CuSO4 tinh khiết H2SO4 đặc HCl Na2CO3 tinh khiết AgNO3 tinh khiết NiCl2.6H2O tinh khiết Hóa chất CrO3 tinh khiết KMnO4 tinh khiết SnCl2.H2O tinh khiết NH4OH 25% tinh khiết KNaC4H4O6.4H2O NaOH rắn 2.3 Phương pháp tiến hành 2.3.1 Giai đoạn tẩm thực - Chất dẻo tẩm thực nhựa ABS hay PS - Pha 100 ml dung dịch tẩm thực có thành phần sau: CrO3 50g/l H2SO4 đặc 100 ml KMnO4 5g/l - Dùng giấy nhám chà xát lên bề mặt phôi nhựa tạo vi mạch để thuận lợi cho trình mạ, rửa ngâm vào bể tẩm thực với thời gian ngâm 30 phút - Nhiệt độ bể 70 - Sau lấy phơi rửa cho vào bể tăng nhạy 2.3.2 Giai đoạn tăng nhạy - Pha 25 ml dung dịch tăng nhạy có thành phần: SnCl2.2H2O 25g/l HCl 60g/l - Cho phôi vào bể tăng nhạy với thời gian ngâm phút Lấy ngâm phôi tăng nhạy vào bể đựng nước, thời gian ngâm phút Rửa nhẹ bể đựng nước Tiếp tục lấy cho vào bể hoạt hóa 2.3.3 Giai đoạn hoạt hóa - Pha 20 mL dung dịch hoạt hóa có thành phần: - AgNO3: 2g/L - NH4OH 25% Sau tăng nhạy ta cho vò bể hoạt hóa thời gian ngâm phút Rửa phơi hoạt hóa nước tiếp tục cho phơi hoạt hóa vào bể mạ đồng hóa 2.3.4 Giai đoạn mạ đồng - Pha 25 mL dung dịch mạ đồng hóa có thành phần sau: - CuSO4.6H2O: 10g/L - NaOH: 10g/L - KNaC4H4O6.4H2O: 50g/L - NiCl2.6H2O: 2g/L - HCHO (40%): 25mL/L Sau qua giai đoạn hoạt hóa, phơi vật liệu ngâm vào dung dịch mạ đồng hóa với thời gian ngâm: 25 phút Sau lấy phơi vật liệu rửa Kết thúc q trình mạ hóa học Kết - Pha 200 ml dung dịch tẩm thực: Lượng cân CrO3: Lượng cân KMnO4: Thể tích H2SO4: - Pha 200 ml dung dịch tăng nhạy: Lượng cân SnCl2.2H2O: Thể tích HCl: Pha 200 ml dung dịch hoạt hóa: Hình Giai đoạn tăng nhạy Hình Giai đoạn tẩm thực - Lượng cân AgNO3: Thể tích NH4OH: Pha 200 ml dung dịch mạ đồng: Lượng cân CuSO4.6H2O: Lượng cân NaOH: Lượng cân KNaC4H4O6.4H2O: Lượng cân NiCl2.6H2O: Thể tích HCHO: Kết luận - Trong giai đoạn tẩm thực cho nhựa vào dung dịch ta thấy dung dịch sủi - bọt khí khí H2 phản ứng tỏa nhiệt Trong giai đoạn mạ đồng ta quan sát thấy bỏ nhựa hoạt hóa vào - có lớp đồng bám lên bề mặt Hìnhmiếng Giainhựa đoạn mạ đồng Dung dịch tăng nhạy có vai trò xử lý bề mặt nhựa, nâng cao hoạt tính bề mặt - cho bước Dung dịch hoạt hóa có vai trò xử lý bề mặt, thường dùng dung dịch có chứa kim loại để xảy trình khử bề mặt Hình Giai đoạn hoạt hóa Bàn luận - Nhóm hồn thành việc mạ hóa học lên nhựa ABS nhiên sản phẩm - chưa đánh giá cao cảm quan Lưu ý pha dung dịch tẩm thực cần phải đảm bảo phản ứng diễn hoàn toàn tức lượng chất rắn phải tan hết dung dịch axit cho nhựa vào cần để đến phản ứng hồn tồn tức khơng sủi bọt khí Trả lời câu hỏiBàn luận a Anh chị cho biết tất giai đoạn mạ nhựa ta thay đổi hàm lượng hỗn hợp không? - Dựa theo tài liệu phương pháp mạ hố học lên bề mặt nhựa ta thay đổi lượng hố chất q trình Nhưng thay đổi phải ý phản ứng xảy khác nồng độ khác b Anh chị giải thích thay đổi thời gian ngâm phôi giai đoạn không? Nếu ta cần thay đổi thông số khác nào? Giải thích? - Thời gian ngâm phôi tương tự phối liệu dung dịch, thời gian nồng độ ảnh hưởng lớn đến bề mặt nhựa khoảng khác thay đổi c Anh chị cho biết chât dẻo ABS, PS ta dùng chất dẻo khác khơng? - Ngồi nhựa Ps, ABS khảo sát loại nhựa PEEK với hình dạng đồng bao gồm hai pha lòng vật liệu tương tự PB SAN d Anh chị giải thích ta phải gia nhiệt 70 0C tỏng giai đoạn tẩm thực nhựa.? - Cấu tạo bề mặt PB tan chảy khoảng từ 60-80 độ để tạo lỗ rỗng bề mặt Lỗ rỗng hỗ trợ cho trình mạ e Anh chị cho biết áp dụng thí nghiệm để mạ lên gốm khơng? Nếu ta cần thêm bớt giai đoạn nào? Tại sao? - Theo em mạ gốm, cần bỏ giai đoạn tẩm thực ... hoạt hóa - Pha 20 mL dung dịch hoạt hóa có thành phần: - AgNO3: 2g/L - NH4OH 25% Sau tăng nhạy ta cho vò bể hoạt hóa thời gian ngâm phút Rửa phơi hoạt hóa nước tiếp tục cho phơi hoạt hóa vào bể mạ. .. bể mạ đồng hóa 2.3.4 Giai đoạn mạ đồng - Pha 25 mL dung dịch mạ đồng hóa có thành phần sau: - CuSO4.6H2O: 10g/L - NaOH: 10g/L - KNaC4H4O6.4H2O: 50 g/L - NiCl2.6H2O: 2g/L - HCHO (40%): 25mL/L Sau... (40%): 25mL/L Sau qua giai đoạn hoạt hóa, phôi vật liệu ngâm vào dung dịch mạ đồng hóa với thời gian ngâm: 25 phút Sau lấy phơi vật liệu rửa Kết thúc q trình mạ hóa học Kết - Pha 200 ml dung dịch tẩm