3)平衡共沉积
当两金属从与其处于化学平衡的镀液沉积时称为平衡共沉积。所谓两金属与含该两金属离子溶液处于平衡状态,是指当把两种金属浸入含有该两种金属离子的溶液中时,两者的平衡电位最终将变成相等,即电位差等于零。
4)异常共沉积
异常共沉积是电位较负的金属优先沉积,沉积层中电位较负金属组分的含量总比电位较正金属组分的含量高。对于给定的镀液,只有在某种浓度和电解条件下才出现异常共沉积,在另外情况下则出现其他共沉积。异常共沉积较少见,含铁族金属中的一个或多个的合金共沉积体系属于这种情况。
5)诱导共沉积
从含有钛、钼、钨等金属的水溶液中是不能电沉积出纯金属镀层的,但可以与铁族金属实现共沉积,这种共沉积过程称为诱导共沉积。同其他共沉积相比,诱导共沉积更难推测各个电解参数对合金组成的影响,通常把能促使难沉积金属共沉积的铁族金属称为诱导金属。
要实现本实验的电镀方法,第一步需要配出镀液。在通常情况下,硫酸亚铁铵与酒石酸锑铵都是以固体形式存在,可以将他们配制成溶液。为了得到更好的镀层,我改变镀液的浓度、电流、配方组成、阳极等电镀条件。
2.2 实验仪器和药品
2.2.1实验仪器
电磁搅拌器:94-2型定时恒温磁力搅拌器,上海志威电器有限公司;
真空干燥箱:DEF-6020型,上海一恒科学仪器有限公司;
循环水式多用真空泵:SHB-IIIA,上海豫康科教仪器设备有限公司;
电子天平:YP102N,北京赛多利斯仪器系统有限公司;
以及烧杯、量筒、容量瓶、电流整流器、滴管、转子、布氏漏斗、赫尔槽导线若干等。
2.2.2实验药品
硫酸亚铁铵,分析纯,上海国药集团化学试剂有限公司;
酒石酸锑铵,分析纯,上海国药集团化学试剂有限公司;
氧化锑,分析纯,上海国药集团化学试剂有限公司;
柠檬酸,分析纯,上海国药集团化学试剂有限公司;
柠檬酸钾,分析纯,上海国药集团化学试剂有限公司;
葡萄糖,分析纯,上海国药集团化学试剂有限公司;
聚乙二醇,分析纯,上海国药集团化学试剂有限公司;
石墨板,铁片。
2.3 实验步骤
2.3.1 参照配方的实验
参照配方来源于文献[12],其具体为:硫酸亚铁铵175克/升、氧化锑6克/升、柠檬酸20克/升;柠檬酸钾17克/升;阳极: 石墨板;阴极: 不锈钢板。(配方1)
实验过程:
⑴ 配制250ml配方1镀液:称取5克柠檬酸用去离子水溶解,加入氧化锑1.5克,加热溶解,加入柠檬酸钾4.25克并加热溶解,最后加入硫酸亚铁铵固体43.75克,加热溶解,冷却,定容至250ml.
⑵ 电镀:利用赫尔槽制样板,以石墨板为阳极,铁片为阴极,用电流整流器进行电镀,电镀时间为15分钟。
⑶电流:分别以0.5A ,1.0A,1.5A,2.0A电镀。
⑷电镀结束后,用去离子水冲洗铁片表面,冲去镀液,用吹风机吹干,观察并记录实验现象。
⑸得到样品编号分别为:1- 1 ,1-2,1-3,1-4。
具体的实施条件列于表2.1。
表2.1 不同样片的实施条件
样品 硫酸盐铁铵(g/L) 氧化锑(g/L) 柠檬酸(g/L) 柠檬酸钾(g/L) 电流(A) 电压(V) PH T(℃) t(min)
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