Теоретический материал. При ионной электропроводимости прохождение тока связано с переносом вещества. На электродах происходит выделение веществ, входящих в состав электролитов. Это явление часто используют для нанесения покрытий, например черные металлы покрывают благородными: медью, никелем, серебром, хромом, цинком и т. д.
Деталь, на которую нужно нанести покрытие, опускают в раствор электролита и соединяют с отрицательным полюсом источника тока. А положительный полюс источника соединяют с тем металлическим электродом, из которого делают покрытие.
В качестве примера рассмотрим покрытие детали медью. Деталь подключают к минусу источника — это катод. Анодом является медный электрод, а электролитом — раствор медного купороса. В растворе молекулы диссоциируют на ионы: CuSO 4 ⇄ Cu 2+ + SO 4 2 − и под действием поля источника приходят в движение. В результате на катоде выделяется химически чистая медь.
На аноде идет такой же процесс, как и при электролизе серной кислоты: SO 4 2 − = SO 4 +2 e ¯ , SO 4 = SO 3 +O↑ .
Атомарный кислород окисляет медь: Cu + О = CuO. Кислотный остаток SO3 реагирует с окисью меди, вновь образуя медный купорос, который переходит в раствор и вновь диссоциирует на ионы. В итоге концентрация электролита остается неизменной, а в ходе электролиза происходит растворение анода и выделение на катоде химически чистой меди.
Толщина слоя вещества, выделившегося на катоде или снятого с анода в результате электролиза, пропорциональна силе тока. Если анодный электрод содержит выступы, то они растворяются с большей скоростью, поскольку около них возникает наиболее сильное электрическое поле. Это явление используют для электрополировки металлических изделий.
Цель работы: экспериментально провести электролитическое покрытие и растворение.
Приборы и материалы: кювета с медным и угольным электродами, сосуд с раствором медного купороса, кусочек фольгированного гетинакса, адаптер, мультиметр, реостат-потенциометр, провода соединительные.
Указания к работе:
1. На штырях кюветы разместите угольный и медный электроды и кювету на 3/4 объема заполните раствором медного купороса.
2. Соберите электрическую цепь по схеме на рисунке 46, угольный электрод присоедините к «минусу» источника тока, а медный — к «плюсу». Замкните цепь и в течение нескольких минут следите за отложением меди на катоде.
3. Поменяйте полюса источника тока на электродах и пропускайте ток до полного очищения угольного электрода от медного покрытия, т. е. убедитесь как в выделении, так и в растворении меди на электроде.
4. На кусочке фольгированного гетинакса лаком нарисуйте условное обозначение резистора (диода, транзистора и т. д.). После высыхания лака кусочек поместите в кювету с раствором медного купороса и присоедините к нему «минус» источника тока (например, с помощью зажима «крокодил»).
5. Замкните электрическую цепь на такой временной промежуток, чтобы не покрытая лаком фольга растворилась. Снимите и высушите обрабатываемую деталь. Убедитесь в технологическом применении явления электролиза для получения монтажных плат в радиотехнике.
| 
