Chương 3 CƠ SỞ Lí THUYẾT VỀ MẠ ðIỆN
3.2.1.Dung dịc hủ iện ly, sự tạo thành lớp mạ
a) Dung dịch ủiện li
Trong kỹ thuật mạ, ỏp dụng rộng rói cỏc dung dịch axit, bazơ và muối. Khi hũa tan trong dung dịch (nước) thỡ chỳng phõn li thành những ion và ủược gọi là dung dịch ủiện li. Trong dung dịch axit thỡ phõn li thành ion H+ và gốc
axit. Trong dung dịch kiềm thỡ phõn li thành ion kim loạivà ion hiủroxit OH- . Trong dung dịch muối thỡ phõn li thành ion kim loại và gốc axit.
Trong dung dịch muối phức thỡ phõn li thành hai bước. Bước thứ nhất phõn li thành ion kim loại và ion muối phức. Bước thứ hai ion muối phức phõn li thành ion kim loại và ion gốc axit:
Trường đại học Nụng nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ nụng nghiệp ...25
Na2[Zn(CN)4] → 2Na+ + Zn(CN)42- (1) Zn(CN)42- → Zn2+ + 4CN-
Sự phõn li của ion muối phức rất nhỏ, nờn nồng ủộ kim loại rất thấp. Ion dương (ion kim loại, H+) cũn gọi là kation; ion õm (gốc axit, OH-) Ờ anion.
b) Sự hỡnh thành lớp mạ
Nhỳng hai tấm kim loại (gọi là ủiện cực) vào dung dịch ủiện li và nối với nguồn ủiện một chiều. Cực nối với cực dương của nguồn ủiện gọi là anụt (cực dương), cực nối với cực õm của nguồn ủiện gọi là katụt (cực õm).
Khi cú dũng ủiện chạy qua thỡ cỏc ion dương (kation) sẽ theo chiều dũng ủiện chạy về katụt, nhận ủiện tử - bị khử. Ion õm (anion) sẽ chạy về anụt và mất ủiện tử - bị oxi húa.
Vớ dụ khi nhỳng hai cực vào dung dịch sắt sunphỏt và nối với nguồn ủiện một chiều (hỡnh 3.2.1) lỳc này ta thấy trờn katụt cú sắt và khớ hiủrụ thoỏt ra. Trờn anụt, nếu anụt khụng hũa tan thỡ ụxi thoỏt ra, nếu anụt là sắt (hũa tan) thỡ sắt bị hũa tan và ụxi thoỏt ra. Phản ứng của chỳng như sau:
Trờn katụt: Fe2+ + 2e → Fe (2) 2H+ + 2e → H2↑ (3) Trờn atụt: Fe - 2e → Fe2+ (4)
4OH- - 2e → 2H2O + O2↑ (5)
Trường đại học Nụng nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ nụng nghiệp ...26
Trờn anụt, sắt bị hũa tan, bổ sung ion sắt bị tiờu hao trong ducng dịch. Nếu như katụt là chi tiết ủó ủược làm sạch, thỡ sẽ tạo thành lớp mạ sắt trờn bề mặt chi tiết.
Ở katụt ion kim loại thành nguyờn tử kim koại, ở anụt nguyờn tử kim loại thành ion kim loại. đú là anụt hũa tan. Ở anụt khụng hũa tan xảy ra những phản ứng phức tạp khỏc.