Leyes de Faraday y procesos electrolíticos

LEYES DE FARADAYLEYES DE FARADAY
Cuando se hace pasar corriente eléctricaCuando se hace pasar corriente eléctrica
a través de una solución electrolítica sea través de una solución electrolítica se
produce un desplazamiento de materiaproduce un desplazamiento de materia
hacia los electrodos una deposición ohacia los electrodos una deposición o
desprendimiento de gases de parte de ladesprendimiento de gases de parte de la
sustancias que forman el electrolito .sustancias que forman el electrolito .
Las leyes de faraday suministra laLas leyes de faraday suministra la
herramienta matemática para estudiarherramienta matemática para estudiar
cuantitativamente dichos fenómenos .cuantitativamente dichos fenómenos .

PRIMERA LEYPRIMERA LEY
La masa depositada o liberada de unaLa masa depositada o liberada de una
sustancia en un electrodo apartir de unsustancia en un electrodo apartir de un
electrolito es directamente proporcional aelectrolito es directamente proporcional a
la cantidad de electricidad que pasa por lala cantidad de electricidad que pasa por la
soluciónsolución
M = KQ = Eq-g . I . T
96 500

SEGUNDA LEY DE FARADAYSEGUNDA LEY DE FARADAY
 Cuando una misma intensidad deCuando una misma intensidad de
corriente fluye por 2 o mas celdascorriente fluye por 2 o mas celdas
electrolíticas.la masa depositada liberadaelectrolíticas.la masa depositada liberada
es proporcional a su peso equivalente .es proporcional a su peso equivalente .
mA = mB = mC
P.Eq(A) P.Eq(B) P.Eq(C)

Deposición de niquel en un sistemaDeposición de niquel en un sistema
de instalacion en seriede instalacion en serie

DISTRIBUCION DE LADISTRIBUCION DE LA
CORRIENTE ELECTRICA ENCORRIENTE ELECTRICA EN
PARALELOPARALELO
+
-
-
FUENT
E
CD

Distribucion de la corrienteDistribucion de la corriente
electrica en serieelectrica en serie
-
-
+
FUENT
E
CD

CuPieza Cu2+
Cátodo Ánodo
e-
e-
Recubrimiento
de Cu
Procesos electroliticosProcesos electroliticos
CobreadoCobreado

COBREADO ALCALINOCOBREADO ALCALINO
 Este baño cianurado permite obtener capasEste baño cianurado permite obtener capas
de cobre de estructura fina, duros dúctiles yde cobre de estructura fina, duros dúctiles y
frágiles.frágiles.
 Ofrece la ventaja de poder cobrear cualquierOfrece la ventaja de poder cobrear cualquier
metal . Como Hierro , Acero , Zamac, Zinc.metal . Como Hierro , Acero , Zamac, Zinc.
REACTIVOSREACTIVOS
QUIMICOSQUIMICOS
RANGO DERANGO DE
CONCENTRACIONCONCENTRACION
Cianuro de cobre.Cianuro de cobre.
Cianuro de sodioCianuro de sodio
Carbonato de sodioCarbonato de sodio
Hidróxido de sodioHidróxido de sodio
40 – 60ºgt40 – 60ºgt
5 – 15 g/l5 – 15 g/l
10 – 80 g/l10 – 80 g/l
5 – 15 g/l5 – 15 g/l

CONDICIONES DECONDICIONES DE
OPERACIONOPERACION
1._ Densidad de corriente 2.5 - 5 A/Dm1._ Densidad de corriente 2.5 - 5 A/Dm22
..
2._ Temperatura del baño. 20 – 40ºC2._ Temperatura del baño. 20 – 40ºC
3._ Densidad. 14.5 – 16 Beº3._ Densidad. 14.5 – 16 Beº
4._tensión 5 – 15 Voltios.4._tensión 5 – 15 Voltios.
5._ índice de acidez 9.6 – 11.55._ índice de acidez 9.6 – 11.5
6._ ánodos electrolíticos.6._ ánodos electrolíticos.

REACCIONES QUIMICASREACCIONES QUIMICAS
 En el ánodoEn el ánodo
Cu CuCu Cu+2+2
 En el cátodoEn el cátodo
CuCu+2+2
CuCu

DEFECTOS DEL BAÑO DEDEFECTOS DEL BAÑO DE
COBRE ALCALINOCOBRE ALCALINO
Baño sucio o turbioBaño sucio o turbio . Sucede cuando el Ph es. Sucede cuando el Ph es
bajo se soluciona agregando soda cáustica.bajo se soluciona agregando soda cáustica.
Formación de costras azul – verdosas en elFormación de costras azul – verdosas en el
anodo y en la solución . Se soluciona agregandoanodo y en la solución . Se soluciona agregando
cianuro de sodiocianuro de sodio
..
Recubrimientos oscurosRecubrimientos oscuros, debido a alta densidad, debido a alta densidad
de corriente y poco contenido de cobre.sede corriente y poco contenido de cobre.se
soluciona disminuyendo la corriente eléctrica ysoluciona disminuyendo la corriente eléctrica y
aumentando la sal de cobreaumentando la sal de cobre

PREPARACION DE LAPREPARACION DE LA
SOLUCIONSOLUCION
 Las cubas deben ser limpiadas antes deLas cubas deben ser limpiadas antes de
preparación del baño, pudiendo emplearsepreparación del baño, pudiendo emplearse
solución de soda al 20%. A una temperatura desolución de soda al 20%. A una temperatura de
30°c.30°c.
 Añadir agua desionizada hasta las ¾ partes delAñadir agua desionizada hasta las ¾ partes del
volumen de la solución, disolver las salesvolumen de la solución, disolver las sales
calculadas .calculadas .
 Añadir soda cáustica hasta obtener el pH 11.5Añadir soda cáustica hasta obtener el pH 11.5
 Agregar el resto de agua hasta completar elAgregar el resto de agua hasta completar el
volumen provisto.volumen provisto.

COBREADO ACIDOCOBREADO ACIDO
REACTIVOSREACTIVOS
QUIMICOSQUIMICOS
RANGO DERANGO DE
Sulfato de cobreSulfato de cobre
Ácido sulfúrico concÁcido sulfúrico conc
ClorurosCloruros
Solución preparadoraSolución preparadora
371371
Abrillantador 372Abrillantador 372
190 -240 (220) g/l190 -240 (220) g/l
50 -70 (60) g/l50 -70 (60) g/l
100 –140 mg/l100 –140 mg/l
8 – 12 (10)ml/L8 – 12 (10)ml/L
0.4 -0.6 (0.5) ml/L0.4 -0.6 (0.5) ml/L

CONDICIONES Y PARAMETROSCONDICIONES Y PARAMETROS
DE OPERACIÓNDE OPERACIÓN
1._ Densidad de corriente 1 - 6 A/Dm1._ Densidad de corriente 1 - 6 A/Dm22
..
2._ Temperatura del baño. 20 – 35ºC2._ Temperatura del baño. 20 – 35ºC
3._tensión 1.5 – 6 Voltios.3._tensión 1.5 – 6 Voltios.
4._ Agitación: aire4._ Agitación: aire
5._ ánodos de cobre electrolíticos5._ ánodos de cobre electrolíticos
fosforosos(0.02 a 0.06%de fósforo)fosforosos(0.02 a 0.06%de fósforo)
6 Densidad del baño 18 – 21 °Be.6 Densidad del baño 18 – 21 °Be.

DEFECTOS DEL BAÑODEFECTOS DEL BAÑO
DEFECTODEFECTO CAUSACAUSA CORRECCIONCORRECCION
RecubrimientoRecubrimiento
s quemadoss quemados
Baja temperatura.Baja temperatura.
Bajo contenido deBajo contenido de
cobre.cobre.
Elevar laElevar la
temperatura.temperatura.
Adicionar sulfatoAdicionar sulfato
de cobre.de cobre.
Formación deFormación de
poros en elporos en el
recubrimientorecubrimiento
Mala inyección deMala inyección de
aire.aire.
Revisar elRevisar el
sistema desistema de
agitaciónagitación
Consumo altoConsumo alto
de aditivosde aditivos
Alta temperatura deAlta temperatura de
la solución .la solución .
Alta densidad deAlta densidad de
Enfriar laEnfriar la
solución.solución.
Bajar la densidadBajar la densidad

PREPARACION DEL BAÑOPREPARACION DEL BAÑO
 Llenar la cuba con agua destilada hasta las ¾Llenar la cuba con agua destilada hasta las ¾
partes del volumen total del baño a preparar ypartes del volumen total del baño a preparar y
adicionar cuidadosamente el ácido sulfúrico.adicionar cuidadosamente el ácido sulfúrico.
Luego disolver en esta solución el sulfato deLuego disolver en esta solución el sulfato de
cobre.cobre.
 A continuación, completar con agua hasta elA continuación, completar con agua hasta el
nivel de trabajo y hacer un tratamiento connivel de trabajo y hacer un tratamiento con
carbón activado(5 g/l).carbón activado(5 g/l).
 Cuando el baño haya alcanzado la temperaturaCuando el baño haya alcanzado la temperatura
de trabajo y se haya retirado todo el carbón dede trabajo y se haya retirado todo el carbón de
la solución adicionar los aditivos.la solución adicionar los aditivos.

NIQUELADO BRILLANTENIQUELADO BRILLANTE
 El níquel es un metal dúctil, maleable queEl níquel es un metal dúctil, maleable que
tiene una gran estabilidad química contratiene una gran estabilidad química contra
la corrosión manteniendo su brillola corrosión manteniendo su brillo
metálico inalterable durante largo tiempo.metálico inalterable durante largo tiempo.
 En la industria galvanica protege y mejoraEn la industria galvanica protege y mejora
el aspecto físico del metal base parael aspecto físico del metal base para
recubrimiento decorativode cromado,recubrimiento decorativode cromado,
plateado y dorado.plateado y dorado.

REACTIVOS Y RANGOS DEREACTIVOS Y RANGOS DE
REACTIVOSREACTIVOS
QUIMICOSQUIMICOS
RANGO DERANGO DE
Sulfato de níquelSulfato de níquel
Cloruro de níquelCloruro de níquel
Ácido bóricoÁcido bórico
AbrillantadorAbrillantador
(180) g/l(180) g/l
(150) g/l(150) g/l
50 g/L50 g/L
35 ml/L35 ml/L

CONDICIONES Y PARAMETROSCONDICIONES Y PARAMETROS
DE OPERACIÓNDE OPERACIÓN
1._ Densidad de corriente catódica 2 - 7 ( 5)1._ Densidad de corriente catódica 2 - 7 ( 5)
A/dmA/dm22
..
2._ Temperatura del baño. 50 -70 (60°C)2._ Temperatura del baño. 50 -70 (60°C)
3._tensión 4 – 10 Voltios.3._tensión 4 – 10 Voltios.
4._ Agitación: aire4._ Agitación: aire
5._ ánodos de níquel electrolítico5._ ánodos de níquel electrolítico
6.- Densidad del baño 25 -28 °Be.6.- Densidad del baño 25 -28 °Be.
7.- Ph 3.8 -4.8 (4.2).7.- Ph 3.8 -4.8 (4.2).
8.- Tiempo : 5 -10 min.8.- Tiempo : 5 -10 min.

DIAGRAMA DE BLOQUES DELDIAGRAMA DE BLOQUES DEL
NIQUELADONIQUELADO

PREPARACION DE LAPREPARACION DE LA
SOLUCIONSOLUCION
 Disolver el ácido bórico, sulfato de níquel yDisolver el ácido bórico, sulfato de níquel y
cloruro de níquel en las 2/3 partes del volumencloruro de níquel en las 2/3 partes del volumen
total a preparar ( usar agua desionizada a 60 –total a preparar ( usar agua desionizada a 60 –
70 °c).70 °c).
 Filtrar la soluciónFiltrar la solución
 Adicionar el abrillantadorAdicionar el abrillantador
 Completar con agua hasta el nivel de trabajo yCompletar con agua hasta el nivel de trabajo y
homogenizar la solución.homogenizar la solución.
 Ajustar el ph hasta 4.2 con hidróxido de potasioAjustar el ph hasta 4.2 con hidróxido de potasio
al 5%.al 5%.

Defectos de bañoDefectos de baño
DefectoDefecto CausaCausa CorrecciónCorrección
RecubrimientosRecubrimientos
matesmates
pH demasiadopH demasiado
altoalto
Usar ácidoUsar ácido
sulfúrico osulfúrico o
clorhídricoclorhídrico
DepositoDeposito
oscurooscuro
quemadoquemado
TemperaturaTemperatura
muy bajamuy baja
Elevar laElevar la
temperaturatemperatura
Depósitos sinDepósitos sin
brillobrillo
Pp. demasiadoPp. demasiado
bajobajo
Se eleva conSe eleva con
hidróxido dehidróxido de
potasiopotasio

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