電鍍有關之計算.wps

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1、電鍍有關之計算 電鍍有關之計算，茲用一些範例或公式表示之： 1.溫度之換算： 0C=5/9*(0F-32) 0F=1.80C+32 0K=0C+273 2.密度： D=M/V M=質量 , V=體積(3)比重： S.G=物質密度/水在40C 時密度 4.波美(baume) Be=145-145/比重 比重=145/145-Be例 20H2SO4 的溶液，在20時其 Be值為17，求比重多少？ 比重=145/145-17=145/128=1.13 (5)合成物之水分比 例 NiSO4，7H2O 中含水多少？ 解 NiSO4，7H2O=280.87 7H2O=126 H2O%=126/280.87

2、*100%=44.9% (6)比率 例 鉻鍍槽有400 加侖的溶液含500磅鉻酸，問同樣的濃度 100 加侖鍍槽需含多少鉻酸？ 400/500=100/X x=125 需125 1b 鉻酸 (7)溶液的重量換成容積 例 96的H2SO4，比重 1.854 求製配 1公升標準硫酸溶液 需多少ml 96H2SO4？ 一公升之標準酸液之硫酸銅重量=98/2=49 克 49 克/(1.8354 克)/(ml*0.96)=27.82ml 需要27.82ml 之 96%H2SO4 (8)中和 例1 用 14.4ml 的1N 的 HC1溶液中和310ml 的 NaOH 溶液， 求NaOH 溶液之當量濃度 解

3、 14.4ml1N10mlxN x1.44 比N.OH 之當量濃度為 1.44N 例2 1.1738N的 HC1 溶液來中和10ml 之 1.1034NNaOH溶液， 求需HC1 溶液多少 ml？ 解 x ml1.1788N10ml1.1034N x9.4 需9.4ml 之 1.1738NHC1 溶液 (9)法拉第定律(Faradays Law) 例1 計算以5安培電流經過 5 小時，銅沈積重量，其 電流放率為100 沉積重量=(原子量/(原子價*96500)*(電流*時間*電流效應) W=(A/(n*96500)*(I*T*CE) =(63.54/(2*96500)*(5*5*60*60*1

4、00%)=31.8(g) 可沉積31.8g 的銅 例2 要在10分鐘鍍2.5g 的鎳在 NiSO鍍浴需多大電流？ 電流效率100。 I=( (n*96500)/(A)*(W)/(t*CE) =(2*96500)/(58.69)*(2.5)/(10*60*100%)=13.7 需電流13.7 安培 例3 鍍件的表面積為1000cm2，在硫酸銅鍍液中通過 15 安培電流，電流效率為100，求鍍銅 5 l m 所需要的時間。 銅密度為8.93g/cm3 t = (n*96500*D)/(A)*(area*d)/(I*CE) =(2*96500*8.93)/(63.54)*(1000*5*10-4)/

5、(15*100%) =900(秒)=15(分) ? 所需電鍍時間為 15 分鐘 例4 鍍件總面積為 1.5，平均電流為1500 安培，15 分鐘 鍍得平均鋅鍍層25 l m，鋅的密度為 7.14g/cm3，鋅的原子量 為65.38，求電流效率 CE=WAct/WThen*100% =(1.5m2*25l m*7.14g/cm3)/(65.38)/(2*96500)*1500*15*60)*100% =59% ? 其電流效率為 59% 例5 酸性錫鍍浴做連續性鐵片鍍錫，鐵片寬 0.9m，鐵片 進行速度500m/min，電流密度 5000A/，上下二面欲鍍上 1.4l m 錫厚，電流效率 100，

6、錫的密度為 7.31g/cm3，原子 量為118.7，求電鍍槽需多少 m長？ 槽長L=(n*96500*D)/(A)*(S*d)/(DI*CE) =(2*96500*7.31g/cm3)/(118.7)*(500m/min*0.4l m)/(5000A/m2*100%) =8( M ) ? 所需鍍長 8M. 例6 使用不溶性陽極鍍鉻，電流效率為 18，通過電量為 1000 安培小時，不考慮帶出損失求需補充多少CrO2，以維持 鍍浴中之鉻濃度，鉻原子量為52，氧原子量為16。 W=(A/(n*96500)*(I*t*CE) =(52)/(6*96500)*(1000*18%) WCrO3=58.

7、1*CrO3/Cr =58.1*100/52 =112( g ) ? 需補充 CrO3 112 g 例7 15 安培電流過通硫酸銅鍍浴 10 分鐘，鍍件面積為 1500cm2，電流效率 100，銅的密度為 8.93g/cm3，原子 量為63.54，求鍍層平均厚度多少 m？ 鍍層厚度d=(A)/(n*96500*D)*(I*t*CE)/(area) =(63.54)/(2*96500*893g/cm3)*(15*10*60*100%)/(1500cm2) =0.00022(cm) =2.2l m ? 銅鍍層平均厚度為 2.2l m(10)鍍浴組成配製 例 100加侖瓦特鎳鈹槽，作業標準組成是30

8、0g/1 NiSO4, 30 g/1NiCl2及 40 g/ H3BO3.目前鍍液經分析得 220 /1NiSO4， 25g/1 NiCl2及 32g/1 H3BO3，求要補充多少藥品？ NiSO4=(300-220)g/1*100gal*3.785 1/gal)/454 g/lb =66.7( lb) NiCl2=(30-25)g/1*100gal*3.785 1/gal/454 g /lb =4.17 (l b) H3BO3=(40-32) g/1*100gal*3.785 1/gal/454 g/lb =6.67( lb ) 11.電極電位 E=E0+ RT/nF ln aM+n/aM例

9、1 求0.5MCu(CN)3-2 溶液中之銅電極電位，若銅電極 活度，溫度為25。 1.5-X X 3X 2.Cu(CN)3-2(R) Cu+3CN Kdiss=Cu+CN-3/Cu(CN)3-2=5.6*10-28 X*(3X)3/0.5-X=5.6*10-28 X=5*10-8=Cu+ aCu+? Cu+=5*10-8稀溶液之化學濃度 ECu=E0Cu+8.3144*(273+25)/1*96500 ln 5*10-8/1 12.過電壓，分解電壓 13.g =EI-Eeg EI 為欲產生電流 I 所需之電壓 Eeg 為平衡電壓 Eeg= Ec- Ea Ec 為陰極電位 Ea 為陽極電位 g

10、 =a+b log I a , b 為常數,隨不同電極而不同 EI=Eeg+g a+g c+g conc.+IR 例 攪拌良好的鎳鹽鍍浴，有緩沖液 pH5，電極面積 1cm2，以 0.01 安培/cm2 進行電鍍。若g c 0.4450.065logI g a0.3750.045logI，內電阻100，則分解電壓需多少？Eeg =Ec-Ea =ENi-ENi=0 g conc=0 (因攪拌良好) I= 0.01 A/cm2*1cm2 ? 分解電壓EI=Eeg+g a+g c+g conc+IR =0+0.375+0.045log0.01+0.445+0.065log0.01+0+0.01*100 =1.6 ( V )