İnce film teknolojisiblog.aku.edu.tr/evcin/files/2019/03/electrolytic-coating.pdf · 28.02.2016 2...

28.02.2016

1

İnce Film Teknolojisi

Doç. Dr. Atilla EVCİN

Elektrolitik Metal Kaplama Elektrolitik metal kaplama, metalik veya metalik olmayan birmalzeme yüzeyine elektrokimyasal metotlarla metalik filmoluşturulmasıdır.

Günlük hayatımızda yüzeyi elektrolitik yöntemlerlekaplanmış pek çok ürün kullanılmaktadır.

Elektrolitik kaplama. günümüzde birçok endüstri kolu içingerekli bir prosestir. Çünkü elektrolitik kaplama ile eldeedilen yüzey özelliklerini başka yöntemlerle elde etmek herzaman mümkün olamamaktadır.

Genel olarak korozyona ve aşınmaya karşı dirençözellikleri nedeni ile daha çok tercih edilmektedirMetallerin kaplanmasındaki nedenler içinde fiziksel vekimyasal özellikleri ile görüntüsünü korumak ve hattaiyileştirmek gibi istekler yer almaktadır.

Genel prensip çelik parçaların üzerine belirli özelliklerdeince bir metalik kaplama yapmaktır.

Çeliklerin çeşitli metallerle kaplanmasında pek çokneden söz konusu olmaktadır. Örneğin:

1. Korozyondan koruma için, bakır, nikel vekrom ile, çinko veya kadmiyum ile kaplamak,

Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016

http://www.novapdf.com


28.02.2016

2

2. Güzel görüntü için yine bakır, nikel ve krom ile kaplamak,

3. Daha yüksek sertlik ve daha iyi aşınmadirenci için, krom veya akımsız nikel ilekaplamak,

4. Lehimlenebilme için kadmiyum ve akımsıznikel ile, kaynak yapılabilme kabiliyetiniiyileştirmek için akımsız nikel ile kaplamak,

5. Isıl işlemde kısa süreli duraklamaya tesiretmek için, nitrürasyon için çeliği bronz ilekaplamak,





28.02.2016

3

6. Diğer bitirme işlemlerinin daha iyiyapılabilmesi için, altın yada kromun altına nikel

kaplamak,

7. Hava ortamında oksitlenmeme, mükemmelelektrik iletkenliği, dekoratif özellik ve yağlayıcıözelliği düşük olan sıvılarda fazla yükkoşullarında çalışmak gerektiğinde gümüş ile

kaplamak,

8. Atmosferik ortamda ve düşük ve yükseksıcaklıkta oksitlenmeyi, sülfürlü bileşikler, asit,tuz yada bazlardan yüksek sıcaklıkta dahietkilenmeyi engellemek ve süsleme amacıylaaltın ile kaplamak gibi sebeplerle metalkaplamalar yapılmaktadır.

Yüzeyi Kaplamaya Hazırlayan Ön İşlemler “Zayıf bir kaplama mükemmel bir ön işlemle idareedebilir, fakat mükemmel bir kaplamayı zayıf bir önişlemle kullanmak mümkün değildir”.

Günümüzde gelişen teknolojiyle de desteklenenkaplama proseslerinde artık performans yükününağırlığı ön işleme doğru kaymış bulunmaktadır.

Kaplamanın esas metale iyi yapışabilmesi için anametalin (altlık malzeme) son derece temiz olması,yüzeyin herhangi bir film veya oksit tabakasıiçermemesi gerekmektedir.





28.02.2016

4

Temizleme işlemi birçok kademeden oluşur.Fakat bu tüm aşamalar doğru olarakuygulandığında, zayıf olan metalinmukavemetinden daha yüksek bir bağmukavemeti elde edilebilmektedir

Yüzey kaplama işlemlerinde en önemliaşamanın kaplama tabakasınınuygulanmasından önce altlık malzemesininhazırlanması olduğu, kirletici atıkların altlık ilekaplama tabakasının hem elektriksel hem deyapısal sürekliliğini bozan bir engel olduğu ifadeedilmektedir.

Kirlilikler, yüzeyle yaptıkları bağlanma türünegöre“fiziksel olarak bağlanmış” ,“kimyasal olarak bağlanmış”şeklinde sınıflandırılmaktadır.

Fiziksel olarak bağlanmış olanların bağenerjileri düşük olduğundan dolayı temizlenmeenerjileri de düşüktür. Tabloda bazı kirlilikler vebunların giderilmesinde kullanılan tipikyöntemler verilmiştir.

Proses tasarımı mevcut kirliliği giderebilecek şekildeyapılmalıdır.

Örneğin demir esaslı malzemelerin yüzeyindeki FeO,500 °C’den hızla soğutulursa kararlı halde kalır ve buasitle kısa sürede temizlenir. Yoksa oluşan Fe304,H2S04’de yavaş, HCI’de daha hızlı çözünür.

Paslanmaz çelikler gibi korozyon direnci yüksekmetallerin oksitleri daha kuvvetli asitlere yada alkalintemizlemeye ihtiyaç duyabilmektedir.





28.02.2016

5

Fiziksel olarak bağlanmış kirlilikler Temizleme Yöntemi

Kir, pas Metal tozu artıklarıParlatma/cilalama artıklarıKimyasal olarak absorblanmış sıvılarYağ ve gresler

Tel fırça ile fırçalama, aşındırma,alevle temizleme. Toz püskürtme

Solvent ile yağ gidenne, alkali deterjan ile temizleme

Kimyasal olarak bağlanmış kirlilikler Temizleme Yöntemi

Yüksek sıcaklık oksit kalıntıları Düşük sıcaklık mat filmlerKorozyon ürünleriBozuk kaplamalarBiyolojik oluşumlar

Asit veya alkali temizleme

Biyolojik aktiviteyi engelleyiciler

Tablo Sık karşılaşılan bazı kirliliklerin sınıflandırılması

Ön işlem, malzemeyi kaplama banyosunayerleştirmeden önce yapılan çeşitli işlemler olup, ilk veson yüzey işlemi olmak üzere iki kısma ayrılmaktadır.

İlk işlem ile gres, parlatıcı ve çizme işleminde kullanılanbileşikler, yüzeyle bağlantısını kaybetmiş metal pulları,ağır pas ve yanmış yağ gibi ağır yüzey birikintileriuzaklaştırılmakta ve genellikle kaplama bölümünün birparçası olup, çoğunlukla önce uygulanmaktadır.

Son işlem ise gres ve yağın en son izlerini uzaklaştırıpyüzeyi elektrolitik kaplamaya hazır hale getirir. Bu sonsafhadaki asit daldırmaların metalik pulları yahut ağırpası uzaklaştırması beklenemez.

Bu safhada asitler sadece durulama sonrası kalanalkalin temizlemenin son izlerini nötralize ve yüzeyielektrolitik kaplama için aktive edecektir.

Aside daldırma metalik parça yüzeyinin kaplamayahazır hale getirilmesi için seyreltik asit çözeltisine kısasüreli daldırılması işlemidir. Aktivasyondan sonra parçadurulanır ve mümkün olduğunca çabuk kaplamaçözeltisine gönderilir.

İlk Yüzey Hazırlama İşlemleriBu iki temel adımın bir yada ikisini birden içerir:

1) Aşırı miktarlardaki petrol, yağ, parlatıcı ve çizicibileşen vb.nin uzaklaştırılması





28.02.2016

6

İlk Yüzey Hazırlama İşlemleriBu iki temel adımın bir yada ikisini birden içerir:

Il) Metal kalıntısı (pul), ağır pas, yanmış yağ vb.ninuzaklaştırılması

I. Yağ gibi kirliliklerin uzaklaştırılması

• Islatmak suretiyle temizleme : (Metal ve yağ arasındakibağı gevşetici yüzey aktif madde içeren çözeltileredaldırma)

• Püskürtmeyle temizleme : (Bir nozül yardımıyla yüksekbasınçta püskürtme)

• Solvent yağ giderme : (Organik solventler)• Elektrolitik alkali temizleme : (Malzeme anoda bağlanır,

akım uygulandığında malzeme yüzeyinde O2 gazı çıkarve yukarı doğru yükselen gaz mekanik bir fırçalama iletemizler)

• Ultrasonik temizleme : (Yüksek frekansta ses dalgalarıgönderme)

• Parçaların birlikte temizlenmesi : (Parçaların uygun birsepet içinde püskürtme veya solventle temizlenmesi)

II. Metal artık veya pulların uzaklaştırılması

• Mekanik işlemlerle temizleme : (Parçanın zımparalanması, fırçalanması, parlatılması, kumlama, bilya püskürtme, buhar veya alev vasıtasıyla temizlenmesi)

• Alkalilerle temizleme : (Malzemeye fiziksel yolla tutunmuş kirlilikler ile kimyasal bir reaksiyon oluşturmaktaNaOH : 180 g/L, NaCN 120 g/L , Sıcaklık 40 C)

• Asidik temizleme : (Elektolitik, püskürtme veya daldırmalı alkali temizleme sonrası yüzeyin nötralize edilmesi işlemi)

Kaplama Kalitesini Etkileyen Faktörler• İyi bir elektrolitik kaplama için

– banyo terkibi,– cinsi,– elektrolitte kullanılan parlatıcı,– parlak taşıyıcı ve nemlendirici

• gibi kimyasallar yanında kullanılacaksuyun sertliğinin de önemi vardır.

•





28.02.2016

7

Kaplama Kalitesini Etkileyen Faktörler

Genel anlamda parlatıcı ve katkılar, akımyoğunluğunun yüksek olduğu bölgelerdetoplanarak kaplama oluşumunuengellemektedir.Bununla birlikte bir kaplamanın muntazamlığıüzerindeki en büyük etki diret olarak banyokimyası ve parametreleri ile ilgilidir.

Kaplama Kalitesini Etkileyen Faktörler

• Akım yoğunluğu• Konsantrasyon ve karıştırma• Sıcaklık• Asıl metallin ve elektrolitin yapısı• pH• Dağıtma gücü

• a) Akım Yoğunluğu : Akım yoğunluğu arttığındakristallerin oluşum hızı arttığından dolayı ince tanelikristaller oluşur. Daha da artarsa, katot yüzeyindedeşarj olan metal iyonları çözelti içinden gelenlerleyeterince karşılanamadığından, katotta bir fakirleşmemeydana gelmekte olup, bunun sonucunda homojenolmayan, siyah ve süngerimsi bir kaplama oluşur.

• b) Konsantrasyon ve Karıştırma : Düşükkonsantrasyonda ince taneli, yüksek konsantrasyondaise daha iri taneli kristaller oluşur.

• Katot bölgesindeki yerel fakirleşmeyi ortadan kaldırmakiçin elektrolitin veya katodun hareket ettirilmesiyararlıdır.

• Ancak hava ile de hareket ettirildiğinde dipteki tortularınparça yüzeyine yapışması söz konusu olacağındanistenmez. Banyonun belirli aralıklarla filtre edilmesi degereklidir.





28.02.2016

8

• c) Sıcaklık : Sıcaklığın iki zıt etkisi vardır. Bir taraftandifüzyonu artırarak küçük kristallerin, diğer taraftankatot polarizasyonunu azaltarak iri kristallerinoluşumunu sağlayacaktır.

• d) Asıl metalin ve elektrolitin yapısı :• Boşluklu ve süngerimsi bir yapıdaki metal parçasının

yüzeyine yapılacak kaplamanın da kalitesi doğal olarakbozuk olacaktır.

• Dolayısıyla parçanın daha önceki üretim aşamaları dakaplama kalitesini etkiler.

• Kompleks tuzların elektroliziyle elde edilenkaplamaların normal tuzlarla elde edilenlerden dahaüstündür.

• Banyoya ilave edilen parlatıcı, parlak taşıyıcı veiletkenlik katkı maddesi gibi maddelerin bazılarının azmiktarı da çoğu da zararlı olmaktadır.

•e) pH’ın etkisi : Elektrolitler, asidik (nikel, asitli bakır ve çinkogibi) yada alkali ve alkali siyanür formasyonunda (siyanürlüçinko, kadmiyum, altın ve gümüş gibi) hazırlanırlar.Kaplamanın gerekli pH değerinin altında veya üstündeyapılması kaplama kalitesini bozar.

•

•

f) Dağıtma Gücü (kaplama iktidarı) : Düzgün yüzeyli olmayan,şekillendirilmiş bir malzeme yüzeyinde oldukça düzgün birkaplamanın elde edilmesi için çözeltinin gösterdiği özelliğedağıtma (dağılma) veya kaplama gücü (iktidarı) denir. Düzgünolmayan yüzeyli bir parçanın anoda yakın kısımları daha kalınbir tabaka ile kaplanır.





28.02.2016

9

Bakır Kaplama

Elektrokimyasal reaksiyonKatoddaElekrokimyasal çökelme Cu2+ + 2e- CuHidrojen eldesi 2H+ + 2e- H2

AnoddaÇözülebilir anodBakırın çözünmesi Cu 2e- Cu2+

Çözünmeyen anodOksijen açığa çıkması H2O 2e- 2H+ + 0.5 O2

Toplam reaksiyonCu2+ + H2O Cu + 2H+ + 0.5 O2

Örnek : Bakır Kaplama

Korozyona karşı oldukça dayanıklı olmasına rağmen,atmosfere açık yerlerde kolaylıkla kararıp lekelenmeye yolaçtığından, bazı dekoratif ve sınai amaçlı kaplamalarındışında genellikle çok katmanlı kaplamaların birinci katıolarak kullanılmaktadır.

Dış etkenlere açık nikel ve krom kaplı otomotivparçalarının dayanıklılığını artırmak için iki kat bakırkaplama yapılabilmektedir.

Bakır kaplamalar, yüzey pürüzlülüğünü doldurma, parlakkaplanabilme, alt metali korozyona karşı koruma, nikel vekrom kaplamalarla uyumu gibi nedenlerle geniş uygulamaalanı bulmuşlardır

Banyo Bileşeni g/L Çalışma Şartları

Bakır (Cu2+)

Pirosülfat (P2O72-)

Nitrat (NO3)

Amonyak (NH3)

Ortofosfat (HPO42-)

Organik maddeler

22-38

150-250

5-10

1-3

<113

Şartlara göre

P2O7/Cu oranı : 7-8

pH= 8-8,8

Sıcaklık 50-60 C

Katot akım yoğunluğu (A/dm2)=1-8

Anot-katot verimi : %100

Anot-katot oranı : 1/1-1/2

Şekil Yüksek karbonlu ve düşük alaşımlı çeliklere bakır kaplama öncesi uygulanan son işlemler





28.02.2016

10

Kadmiyum Kaplama

Örnek Kadmiyum KaplamaKadmiyum metali parlak, gümüşe benzer. Kadmiyumçeliğin korozyona karşı korunması amacıyla kullanılmaktaolup, büyük oranda elektrolitik yöntemlerle uygulanır.

Kadmiyumun demire karşı anodik özellik göstermesinedeni ile kadmiyum kaplama çizilse, kazınsa bilealtındaki demir esaslı malzemeyi korumaya devam eder.

Kadmiyum ile kapların içersine asitli bir gıdakonulduğunda oluşan kadmiyum tuzları yenildiğinde akutzehirlenme oluşur. Bu nedenle hiçbir şekilde gıdakaplarında kadmiyum kullanılmamalıdır.





28.02.2016

11


Kadmiyumoksit

Sodyum siyanür

Sodyum hidroksit

Sodyum karbonat

23-42

75-164

15-26

30-75

Banyo sıcaklığı 20-35 C

Akım yoğunluğu (A/dm2)= 0,5-5

Anot : Kadmiyum ve çelik

Voltaj : 6-12

Şekil Yüksek karbonlu ve düşük alaşımlı çeliklere kadmiyum kaplama öncesi uygulanan son işlemler

Nikel Kaplama

Örnek Nikel KaplamaNikel kaplama, saf nikelden yapılmalı ve ancak % 2’yekadar safsızlığa müsaade edilmelidir. Elektrolitik nikelkaplama işlemleri yaygın olarak dekoratif ve mühendislikşeklinde uygulanmaktadır.

Dekoratif uygulamalar kaplamacılıkta nikelin yaklaşık %80’ine tekabül etmektedir. Dünya çapında yıllık elektrolitikkaplamacılık için nikel tüketimi dünya nikel tüketimininyaklaşık % 11-12’sidir. Nikel kaplamacılıkta kullanılanbanyolar, nikel sülfat (NiSO4.7H20), nikel sulfamat(Ni(SO3NH2)2), nikel klorür (NICI2.6H20) ve bazik nikelkarbonat (NiCO3.Ni(OH)2)





28.02.2016

12

Şekil Yüksek karbonlu ve düşük alaşımlı çeliklere nikel kaplama öncesi uygulanan son işlemler


Nikel klorür NiCI26H2O

Kobaltsülfat CoSO47H2O

Formaldehit HCHO

Borik asit H3BO3

Nikelsülfat NiSO47H2O

Nikel formiat Ni(HCOO).2H2O

25

4

2

25

200

37


Akım yoğunluğu (A/dm2)= 4-6

pH = 3,7-4

Çinko Kaplama

Örnek Çinko Kaplama

Çinko kaplamanın koruyucu özelliği, muntazam ve iyiyapışma sağlamasından, atmosferik korozyona karşıgösterdiği yüksek dirençten, çeşitli atmosferik şartlardaoluşan ZnS04 dışındaki Zn(OH)2, ZnCO3 ve ZnCl2 yapısındakikorozyon ürünlerinin yüzeye sıkı yapışmasındankaynaklanmaktadır.

Çinko metali ve tuzları zehirleyici, 40 mg/l konsantrasyondaöldürücü özelliği olması nedeni ile doğrudan gıdalara temasedecek yüzeylere uygulanmamalıdır. Beyaz eşya, otomotiv,elektrikli ev aletleri vb. aksam ve yedek parçalarınınkaplanmasında özellikle çinko tercih edilmektedir.





28.02.2016

13

Şekil Yüksek karbonlu ve düşük alaşımlı çeliklere çinko kaplama öncesi uygulanan son işlemler

Banyo Bileşeni Klorür (g/L) Sülfat (g/L) Fluoborat (g/L)

Çinko

Çinkofluoborat

Çinkosülfat

Amonyum fluoborat

Amonyum klorür

Glikoz

Çinko klorür

Sıcaklık C

pH

-

-

-

-

240

-

360

24

3,5-4

135

-

375

-

7,5-22,5

120

-

24-30

3-4

65-105

225-375

-

30-45

-

5

-

27-38

3,5-4

Gümüş Kaplama

Örnek Gümüş Kaplama

Esas olarak gümüş, kaplar, çatal-bıçak takımı, sofratakımında kullanımı için geliştirilmiş olan elektrolizlegümüş kaplama, kullanışlılığını hem dekoratif vefonksiyonel uygulamalarda, hem de mühendislik veelektrik-elektronik uygulamalarında kanıtlamıştır.

Gümüş mükemmel bir elektrik iletkenliğine sahip olup,korozyon direnci altına nazaran düşüktür.





28.02.2016

14

Şekil Yüksek karbonlu ve düşük alaşımlı çeliklere gümüş kaplama öncesi uygulanan son işlemler


Gümüş (Ag)

Sodyum siyanür (NaCN)

Potasyum karbonat (K2CO3)

Toplam potasyum siyanür (KCN)

29

35

38

70



Altın Kaplama

Örnek Altın kaplama

Altın atmosferik ortamda ve düşük ve yüksek sıcaklıktaoksitlenme eğilimi göstermeyen, gümüş gibi sülfürlübileşiklerden, asit, tuz yada bazlardan yüksek sıcaklıktadahi etkilenmeyen kararlı bir metaldir.

Birçok parça üzerinde ise dekoratif ve süslemeamacıyla kullanılmaktadır. Süsleme eşyalarında 0,01-0,1 mikrona kadar kaplama yeterlidir.

Altın kaplama birçok açıdan diğer metal kaplamacılığabenzemekte ise de, çok daha pahalıdır.





28.02.2016

15

Şekil Yüksek karbonlu ve düşük alaşımlı çeliklere altın kaplama öncesi uygulanan son işlemler

Banyo Bileşeni Alkali siyanür çözeltisi (mat)

Asidik Çözelti

(parlak)

Altın (siyanür olarak) g/L

Potasyum siyanür , g/L

Potasyum fosfat, g/L

Potasyum hidoksit, g/L

Şelatlar, g/L



2,5-12

5-45

0-45

10-30

-

50-70

0,1-0,5

4-12

-

0-100

-

10-150

20-50

0,8-2

Kalay Kaplama

Örnek Kalay KaplamaKalay, dayanım zayıflığı ve ekonomik olmamasınedeniyle, genel olarak tek başına kullanılmaz.Çeliklerin üzerine sıcak daldırma ve/ya da elektrolizyoluyla kaplama yapılarak kullanılır.

Böylece mekanik dayanım çelikle, korozyona karşıdayanım ise kalay ile sağlanmış olur. Ayrıcalehimlenebilir ve kayganlık özelliğinin yüksek ve zehirliolmaması gıda sektöründe ambalaj malzemesi olarakyaygın bir şekilde kullanılmasına yol açmıştır.

Kalay yumuşak bir metal olup beyaz görünümdedir.Çökeltisi daha parlak veya mat olabilir.





28.02.2016

16

Şekil Elektrolitik kalay ve krom kaplama hattı akım şeması

Erdemir elektrolitik krom ve kalay kaplama ünitesiKrom Kaplama





28.02.2016

17

Örnek Krom kaplama

Artan kalay rezervleri teneke üreticilerini alternatifhammadde arayışlarına itmiştir.

Bunun yanı sıra korozyona dayanıklılığı, imalatkolaylığı, düşük maliyet ve lak ile iyi yapışma sağlamasınedeniyle krom kaplı saç kullanımı gittikçeyaygınlaşmıştır.





28.02.2016

18

Faraday’ın Elektroliz Kanunu

Madde miktarı = elektrik enerjisi miktarı

zFqn

n = madde miktarı (mol)q = elektrik yükü (C)z = elektron sayısı (-)F = Faraday sabiti

]molC[]C[]mol[ 1

196485 molC

Genişletilmiş Faraday’ınElektroliz Kanunu ilişkisi

zFqn

zFIt

Mw

n = madde miktarıw = madde kütlesiM = maddenin molekül ağırlığıI = akımt = zamanz = elektron sayısıF = Faraday sabiti

Akım, Akım yoğunluğu ve Yüzey alanı

AIj

j = akım yoğunluğu [mA cm-2]I = akım [A]A = elektrodun yüzey alanı [cm2]

Faraday’ın Elektroliz Kanunu : Ortalama Kalınlık

F.zt.I.Mw

w = metal kütlesiM = metalin molekül ağırlığıI = akımt = zamanz = elektron sayısıF = Faraday sabitix = tabaka kalınlığı

F.z.A.t.I.Mx





28.02.2016

19

Faraday’ın Elektroliz Kanunu : Örnek Nikel kaplama

Nickel akım yoğunluğu 3 A dm-2 olan bir banyoda kaplanmaktadır.Akım verimi 96%.Nikel molekül ağırlığı 58.71 g mol-1.Nikel yoğunluğu 8.90 g cm-3.Faraday sabiti 96 485 C mol-1.

1 saatte ortalama kaplama kalınlığı ne olacaktır?

Reaksiyon:

Ni2+ + 2e- = Ni

Alınan elektron sayısı z = 2

Nikel kaplamasında kullanılan akım yoğunluğuToplam akımın 96% sı ise 0.96 x 3 A dm-2.


F.z.A.t.I.Mx

Ortalama kaplama kalınlığı

)96485)(2)(100)(90.8()3600)(396.0)(71.58(

123

1

molCcmcmgsAxmolgx

mcmxcmxx 35104.351054.3 43


Tipik kalınlık & Zaman Profili

Kaplama kalınlığı

Zaman00

Elektrolitik kaplama

Akımsız kaplama

Daldırmalı kaplama (ince, gözenekli)





28.02.2016

20

Örnek

• Bakır sülfat pentahidratın 0,1 M asidik

çözeltisinin 200 cm3 ‘ü (CuSO4.5H2O) inert

elektrotlar kullanılarak elektroliz edildi.

• M = 63.54 g mol-1

• Faraday sabiti, F = 96 485 C mol-1

Örnek

• Katod reaksiyonu nedir ?

• Anod reaksiyonu nedir ?

• Toplam reaksiyon nedir ?

• Hangi elektrodda indirgenme meydana

gelir ?

Cevap

• Katod reaksiyonu :

Cu2+ + 2e- = Cu

• Anod reaksiyonu :

H2O - 2e- = 2H+ + 1/2O2

• Toplam reaksiyon :

Cu2+(l) + H2O(l) = Cu(s) + 2H+

(l) + 1/2O2(g)

• İndirgenme (elektron kazanma) katodda meydana gelir.

Örnek

• Aşağıdaki birimlerde kaplanan metalin derişimi nedir ?

– mol dm-3

– g dm-3

– ppm





28.02.2016

21

Cevap

• Kaplanan metalin derişimi kaplanan bileşiğinkiyle aynıdır :

c = 0.1M = 0.1 mol dm-3

• Kütle bazında derişim :c = (0.1 mol dm-3)(63.54 g mol-1)

c = 6.354 g dm-3

• Milyonda bir kısım olarak ifade edilen (mgdm-3): c = 6.354 x 103 mg dm-3

c = 6354 ppm

Örnek

• Gram olarak kaplanan metalin kütlesi nedir ?

Cevap• Kaplanan bakırın kütlesi, w, ürünün

derişimi ile (kütle bazında derişim) çözelti hacmi çarpımıyla hesaplanır :

w = (6.354 g dm-3)(200 cm3)w = (6.354 g dm-3)(0.200 dm3)w = 1.271 g

Örnek

• Çözeltiden bakırı uzaklaştırmak için

gereken elektriksel yükü hesaplayınız.





28.02.2016

22

Cevap

q = nzF

n = (0.1 mol dm-3)(0.200 dm3)n = 0.0200 mol

q = (0.0200 mol)(2)(96485 C mol-1)q = 3859.4 C

Örnek

• Eğer kullanılan akım 1.0 A ise, bakır

kaplama hızını hesaplayınız

– g s-1

– kg day-1

Cevap

zFIt

Mw

zFMI

tw

Kütlenin değişimi hızı :

Cevap

)molC96485)(2()A0.1)(molg54.63(

tw

1

1

14 sg10x293.3tw





28.02.2016

23

Cevap

134 1010293.3 skgxxtw

17 24606010293.3 daykgxxxxtw

102845.0 daykgtw





İnce film teknolojisiblog.aku.edu.tr/evcin/files/2019/03/electrolytic-coating.pdf · 28.02.2016 2...

Documents