III. ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của luận văn
2. ý nghĩa thực tiễn
2.4.2. Phân bố kim loại
Chiều dày lớp mạ δ sẽ tính đ−ợc nh− sau :
γ δ 100.Dc.t.C.H
= (àm)
Trong đó: δ - chiều dày trung bình của lớp mạ (àm)
γ - trọng l−ợng riêng của kim loại mạ ( g/cm3) Dc - mật độ dòng điện ( A/dm2)
t - thời gian mạ (h)
C - đ−ơng l−ợng điện hoá kim loại mạ (g/Ah) H - hiệu suất dòng điện (%)
Tuy nhiên chiều dày lớp mạ δ phụ thuộc vào mật độ dòng điện Dc và hiệu suất dòng điện H. Phân bố kim loại mạ phụ thuộc vào hình dạng và kích th−ớc của chi tiết cần mạ, độ dẫn điện của dung dịch, sự đối l−u của dung dịch...
Những yếu tố quyết định khả năng phân bố của một dung dịch mạ là:
Hỡnh 1.3.2: Sơ ủồ phõn bốủường sức và dũng ủiện
Trường ðại học Nụng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nụng nghiệp ... 21
- Độ dẫn điện của dung dịch: điện thế rơi DR gây ra sự khác nhau về điện thế trên mặt catốt có hình thức phức tạp, nếu độ dẫn điện cao thì DR sẽ bé, do tác động điện kết tủa trở nên đồng đều hơn tại mọi thời điểm.
- Độ nghiêng Tafel của phản ứng kết tủa: cho ta thấy có sự thay đổi điện thế thì tốc độ mạ sẽ thay đổi ít hơn ở quá trình mạ có độ nghiêng Tafel lớn. Thực nghiệm cho thấy dung dịch phức và dung dịch có phụ gia hấp thụ lên catốt cho độ nghiêng Tafel lớn hơn (E/logD lớn hơn). Nhiều chất san bằng, chất bóng có tác dụng làm cho lớp mạ dày đều trong phạm vi nhỏ (vi mô).
- Sự cạnh tranh của các phản ứng điện cực: Tuy việc thoát khí Hydro có gây ra nhiều phiền toái nh−ng điều đó lại làm tăng khả năng phân bố. Khi mạ cho thấy hydro chỉ thoát ra ở những điểm nào trên trên bề mặt catốt có hiệu điện thế cao. Do Hydro thoát ra nên đ> tiêu tốn một phần dòng điện lẽ ra là để thoát kim loại: kết quả là lớp mạ trở nên dày và đều hơn.
Vậy các thông số chính ảnh h−ởng tới khả năng phân bố là thành phần dung dịch (nồng độ trong dung dịch, chất tạo phức, pH, phụ gia) nhiệt độ và mật độ dòng điện.
Về nguyên tắc nên chọn dung dịch có hiệu suất dòng điện cao và thiết kế bể mạ sao cho điện thế yêu cầu là nhỏ nhất. Tuy nhiên trong kỹ thuật mạ điện năng l−ợng điện dùng cho điện phân th−ờng nhỏ hơn năng l−ợng dùng để đun nóng, để chạy các môtơ, để chuẩn bị các bề mặt lúc đầu…rất nhiều. Để mạ dày 10àm cho 10cm2 chỉ cần một điện l−ợng là 1- 10 C (tức là 0,28.10-3 Ah). Vì vậy hiệu suất dòng điện không quan trọng nh− nhiều công nghệ điện phân khác. Nh−ng chất l−ợng lớp mạ phải đ−ợc đặt lên hàng đầu cho dù có tốn kém và mất nhiều công.
Mạ điện nhiều khi phải dùng đến các dung dịch kim loại nặng, kim loại chuyển tiếp có nồng độ cao, các hợp chất Xyanua…Để bảo vệ môi tr−ờng nên cố gắng hạn chế sử dụng các dung dịch quá độc hại, mặt khác các x−ởng mạ phải có bộ phận để xử lý n−ớc thải để thu lại các ion kim loại và các chất độc
Trường ðại học Nụng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nụng nghiệp ... 22
hại tr−ớc khi thải ra môi tr−ờng chung hoặc tái sử dụng. Xu h−ớng công nghiệp hiện nay là tìm ra cách thu hồi triệt để kim loại về lâu dài cần loại bỏ việc dùng chung hoá chất rất độc hại nh− Cr 6+, Cd kim loại và ion xyanua, kể cả một số phụ gia hữu ích có tính độc hại cũng nh− vậy.