Вопрос школьника
В технических справочниках по применению гальваностегии приводится величина h/jt, характеризующая скорость роста толщины h покрытия при единичной плотности тока у. Доказать, что эта величина равна отношению электрохимического эквивалента k данного металла к его плотности ρ
Ответ от учителя
Гальваностегия — это процесс электрохимического осаждения металла на поверхности электродов. При этом на поверхности электрода происходит реакция окисления металла, а на катоде — восстановление металла из раствора. Скорость роста толщины покрытия h при единичной плотности тока у зависит от многих факторов, включая концентрацию ионов металла в растворе, температуру, pH и т.д. Однако, существует простая зависимость между скоростью роста толщины покрытия и электрохимическим эквивалентом металла.
Электрохимический эквивалент k — это количество металла, которое осаждается на катоде при прохождении 1 кулона электрического заряда. Таким образом, если на катоде проходит ток I, то количество металла, которое осаждается на нем за время t, можно выразить как:
m = k * I * t
Плотность ρ металла определяется как отношение его массы к объему:
ρ = m / V
где V — объем металла.
Тогда скорость роста толщины покрытия h можно выразить как:
h = m / S
где S — площадь поверхности электрода.
Подставляя выражение для m, получаем:
h = k * I * t / (S * V)
Таким образом, скорость роста толщины покрытия h при единичной плотности тока у равна:
h/jt = k * I / (S * V)
Заметим, что I / S — это плотность тока i, а V / S — это толщина покрытия d. Тогда:
h/jt = k * i / ρ
где ρ — плотность металла.
Таким образом, мы доказали, что величина h/jt равна отношению электрохимического эквивалента k данного металла к его плотности ρ.
