Práctica No.8: Celda Hull

Instituto Politécnico Nacional Escuela Superior de Ingeniería Química e Industrias Extractivas Laboratorio de Electroquímica y Corrosión Práctica No.8: “Celda Hull” Objetivos En esta práctica se relacionarán los datos obtenidos en la prueba de Celda Hull con las propiedades físicas de los electrodepósitos metálicos. Esto se logrará armando el sistema de electrodeposición e identificando las diferentes zonas de recubrimiento que presenta el cátodo. Con ello se podrá calcular la densidad de corriente y se podrá determinar la corriente necesaria para recubrir la superficie predeterminada.

Introducción La galvanoplastia es el proceso basado en el traslado de iones metálicos desde un ánodo a un cátodo en un medio líquido, compuesto fundamentalmente por sales metálicas y ligeramente acidulado. Desde el punto de vista de la física, es la electrodeposición de un metal sobre una superficie para mejorar sus características. Con ello se consigue proporcionar dureza, duración, o ambas. El proceso puede resumirse en el traslado de iones metálicos desde un ánodo (carga positiva) a un cátodo (carga negativa) en un medio líquido (electrolito), compuesto fundamentalmente por sales metálicas y ligeramente acidulado. La deposición de los iones metálicos sobre la superficie preparada para recibirlos se efectúa siguiendo fielmente los detalles que componen dicha superficie, cohesionándose las moléculas al perder su carga positiva y adhiriéndose fuertemente entre ellas, formando así una superficie metálica, con características correspondientes al metal que la compone. El proceso electrolítico es aquel en el que, a través de una corriente eléctrica, se descompone una sustancia sólida en disolución en un fluido, para su uso posterior. La

galvanoplastia aprovecha este proceso electrolítico para recubrir cuerpos sólidos con una capa metálica, para su protección ante la corrosión y el desgaste. Por regla general, este proceso se hace de manera industrial, sumergiendo la pieza que se va a someter a proceso, a modo de cátodo, en una cuba llena de baño electrolítico junto con un ánodo para que el proceso sea completado. El depósito de material se hace de manera general, en una gran superficie de la pieza sometida a proceso La galvanoplastia presenta diversas ventajas, tales como las siguientes: 

Aumenta o da resistencia y durabilidad a los materiales sometidos a este proceso.

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Es un proceso de bajo costo.

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Ofrece al material recubierto resistencia a la corrosión y a la oxidación.

Celda Hull La celda Hull es un tipo de célula de prueba utilizado para comprobar cualitativamente la condición de un baño galvánico. Se permite la optimización para el rango de densidad de corriente, la optimización de la concentración de aditivo, el reconocimiento de los efectos de la impureza y la indicación de la capacidad de potencia de macro-lanzamiento. La celda Hull replica el baño de recubrimiento en una escala de laboratorio. Se llena con una muestra de la solución de metalización, un ánodo apropiado que está conectado a un rectificador.

Es una celda electrolítica usada comúnmente en estudios de corrientes en galvanoplastia, también conocida como electroplateado, proceso en el cuál, a través de la electricidad, se puede depositar un metal sobre un electrodo. Para este fin se aplica una diferencia de potencial entre dos placas sumergidas para generar una corriente eléctrica que permitirá electro depositar un metal sobre el objeto que se ha de galvanizar, (cátodo).

La celda Hull es un recipiente trapezoidal que contiene 267 ml de solución. Esta forma permite colocar el panel de ensayo en un ángulo con respecto al ánodo. Como resultado, el depósito se siembra en placas a diferentes densidades de corriente que se puede medir con una regla de células casco. El volumen de la solución permite una optimización cuantitativa de la concentración de aditivo: 1 Además gramo a 267 ml es equivalente a 0,5 oz / gal en el tanque de revestimiento.

Prueba de celda de Hull La celda Hull es una unidad miniatura para la electrodeposición, diseñada para producir un depósito catódico sobre el cual se puede leer el desempeño de la electrodeposición obtenido en todas las densidades de corriente dentro del intervalo de operación. La celda Hull permite al operador experimentado determinar los siguientes factores concernientes a los baños de electrodeposición.

• Los límites de densidad de corriente en los que se tiene brillo. • Las concentraciones aproximadas de los abrillantadores. • La presencia de impurezas orgánicas. La celda de Hull también es un instrumento indispensable para las investigaciones experimentales. La muestra debe extraerse del tanque después de que éste ha sido bombeado y agitado con aire por media hora. El procedimiento es el siguiente. Utilizar una celda para el níquel con una configuración duplicell, es decir, colocar el ánodo de níquel y la placa de tal forma que estén paralelos entre sí. Esto permitirá que el níquel se deposite homogéneamente sobre la placa, a una densidad de corriente constante. La celda para el cromo se utiliza de la manera convencional. Llenar la celda de níquel con una muestra de níquel y la celda de cromo con la solución de cromo, exactamente hasta la línea de llenado. Calentar la solución de níquel hasta su respectiva temperatura de operación. Calentar el baño de cromo a 45 °C (115°F), independientemente de la temperatura de operación. Utilizar un termómetro para asegurarse que se tiene la temperatura correcta. Sumerjir una placa pulida de acero en ácido clorhídrico o muriático al 50 por ciento para botarle la capa de protección de zinc. Remojar en agua. El agua debe correr fluidamente sobre la placa al sacar ésta del líquido. En caso de formarse islas secas sobre la superficie de la placa, deberá limpiarse con detergente. Secar la placa. Niquelar a la temperatura de operación, ajustando el rectificador a 2.5 amperios, por 2 minutos. Remojar la placa en agua y luego cromar la placa a 5 amperios por 5 minutos.