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NIQUELADO YOELIS ADRIANA AMAYA GOMEZ ERIKA LIZETH CAICEDO MENDOZA EDGAR CAMILO GALVIS PACHECO NICOLLS VIVIANA LOPEZ FABIO ALEJANDRO VELANDIA FLOREZ

OBJETIVOS

Objetivo General  Identificar y aplicar el procedimiento para la elaboración de recubrimientos de níquel para proteger piezas a la corrosión, o para realizar decorados de metales. Objetivos Específicos  Identificar las variables de proceso que controlan el niquelado.  Aplicar el procedimiento adecuado a seguir a nivel de laboratorio para la electrodeposición de níquel sobre piezas de cobre.  Determinar las características físicas del material antes y después de la electrodeposición.

ELECTRODEPOSICIÓN Técnica de protección usada en gran proporción para proveer una superficie delgada que recubre el material, dándole propiedades superiores comparadas con el sustrato a recubrir.

NIQUEL CARACTERISTICAS: Metal duro, maleable y dúctil, que puede presentar un intenso brillo. USOS: Protector y revestimiento ornamental de los metales; en especial de los que son susceptibles de corrosión como el hierro y el acero

NIQUELADO Procedimiento de metalización que se realiza para protección superficial para recubrimiento previo antes del cromado, o de otros acabados. Aporta las siguientes propiedades:

• Resistencia al desgaste. • Aumento de la dureza. • Resistencia a la corrosión. • Mejor Aspecto del equipo, placa, etc.,

TIPOS DE NIQUELADO BAÑOS DE NÍQUEL MATE • Capas gruesas de níquel sobre los metales. • Corrientes de 8 - 20 A/dm2 • T: 40°C y pH: 4-5

BRILLANTE • Capas finas. • Requiere agitación para mayor uniformidad. • T: 40-50 °C

DILUIDOS • El rendimiento de este baño es menor. • Mayor burbujeo. • Ph: 4-5

CELDA ELECTROQUIMICA 

Su objetivo es producir reacciones químicas a través de la introducción de energía eléctrica.



En el niquelado: Ánodo: Ni0 (s) Cátodo: Ni+2(l)

DIAGRAMA DEL PROCESO Lijado

Desengrase

Caracterización Inicial

Secado

Enjuague

Deposición electrolítica

Caracterización

Muestra Niquelada

VARIABLES A CONTROLAR Temperatura: 45°C pH: 4.5 Velocidad de agitación: 150 rpm Tiempo de electrodeposición: 15 min Distancia entre los electrodos: 2cm Concentración de la solución Corriente: 0.3-0.6 A

MATERIALES Y REACTIVOS Cuatro placas de cobre  Plancha de calentamiento  Ánodo de níquel  Solución electrolítica  Alcohol  Balanza  Termocupla  Agitador magnético  Fuente de voltaje  Alambres conductores  Balanza electrónica  Calibrador 

Vaso de precipitado  Lijas  Calibrador  Pinzas  Cronometro  Micrómetro 

SOLUCIÓN ELECTROLÍTICA

Acido Bórico

Cloruro de Níquel

Sulfato de Níquel cristalizado

Sacarina

Compuesto Concentración (g/L) Sulfato de Níquel 312,5 Cloruro de Níquel 45 Acido Bórico 37,5 Sacarina 2,18 Lauril Sulfato de 0,73 Sodio pH de la Solución 4,5 Agua destilada -----

MONTAJE

PROCEDIMIENTO 1.

Adecuación de la Pieza

A las 4 piezas de cobre a las cuales se le realizara el va proceso de niquelado, se debe garantizar que tengan una superficie completamente limpia , para esto se utilizan dos lijas No. 220 y 400. Y por ultimo con etanol 70%

2. Caracterización (Peso y medidas) Esto de realiza con el fin de observar posteriormente el la ganancia de peso de cada placa a diferentes condiciones (corriente, voltaje).

PROCEDIMIENTO 3. Proceso de niquelado Las reacciones que ocurren dentro de esta celda electroquímica son las siguientes: En el ánodo: Oxidación del níquel: 0 +2 𝑁𝑖(𝑠) → 𝑁𝑖(𝑙) + 2𝑒 − A una Temperatura de 45 °C con agitación a 150 rpm. Se instala una a una las placas junto al electrodo de níquel a una distancia de 3 cm.

En el cátodo: Reducción del níquel: +2 0 𝑁𝑖(𝑙) + 2𝑒 − → 𝑁𝑖(𝑠)

PROCEDIMIENTO 4. Variación del voltaje Esto se realiza para observar de que efecto tiene esta variable sobre la cantidad de níquel que se depositara sobre las placas

ANALISIS DE RESULTADOS Caracterización Inicial Peso del electrodo: 12,4 Kg

Lado 1 (mm)

Lado 2 (mm)

Espesor Promedio (mm)

PLACA 1

19,7

21,1

1,45

5,13

PLACA 2

20,1

20,5

1,37

4,87

PLACA 3

19,8

20,4

1,41

4,97

PLACA 4

19,6

20,5

1,43

4,92

Placa\Dimensio nes

Masa (g)

ANALISIS DE RESULTADOS Caracterización final PLAC PLAC PLAC PLAC Dimensiones\Placa A1 A2 A3 A4 Amperaje aplicado (A) 0,3 0,4 0,5 0,6 Voltaje (Leído) 2,1 2,6 2,9 3 Lado 1 (mm) 19,75 20,85 20,5 20,7 Lado 2 (mm) 21,2 20,35 19,95 19,7 Espesor Promedio (mm) 1,46 1,4 1,47 1,46 Masa placa (g) 5,21 4,97 5,1 5,06 Masa electrodo (g) 12,32 12,19 12,05 11,89

ANALISIS DE RESULTADOS Balance de masa en cada placa MEDICION

Placa 1 Placa 2 Placa 3 Placa 4

Masa perdida del electrodo de níquel (g)

0,08

0,13

0,14

0,16

Masa ganada por la placa (g)

0,08

0,1

0,13

0,14

Masa no depositada de níquel (g)

0

0,03

0,01

0,04

ANALISIS DE RESULTADOS 

Para la placa 1 se depositaron completamente los gramos del electrodo en la placa la masa perdida por el electrodo de níquel.



Las otras placas no ocurrió lo mismo debido a una incorrecta preparación de las muestras o a la suspención de estos en la solución electrolítica.

ANALISIS DE RESULTADOS Efecto del amperaje en la deposición del niquel 0.7

Amperaje

0.6

Amperaje Vs Masa depositada

0.5 0.4

Amperaje Vs Masa perdida por el electrodo Amperaje Vs Masa no depositada

0.3 0.2 0.1 0 0

0.05 0.1 0.15 Masa de Niquel

0.2

ANALISIS DE RESULTADOS 

El aumento de la intensidad de corriente se refleja en un mayor desprendimiento de masa de níquel del electrodo y una mayor deposición de níquel sobre las placas.



Se requiere un mayor número de pruebas para determinar con mejor aproximación si más desprendimiento de masa de níquel generaría problemas en la deposición sobre las placas.

CONCLUSIONES 

Se hace necesario preparar rigurosamente las láminas ó elementos a niquelar para obtener buenos resultados en cuanto a recubrimiento.



Ajustar adecuadamente las variables que intervienen en el proceso de electrodeposición para lograr una serie de condiciones que permitan lograr una correcta operación de niquelado.

GRACIAS