مشروع علمي عن
الطلاء الكهربائي
المقدمه
يعتبر طلاء الفلزات ( المعادن ) من أهم تطبيقات الخلايا التحليلية حيث يتم تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة كيميائية وتعتمد الفكرة على ترسيب مادة فلزية على أخرى باستخدام التيار الكهربائي وتسمى هذه العملية الطلاء الفلزي أو تلبيس المعادن أو الطلاء بالكهرباء ومن فوائد الطلاء تجميل مظهر بعض الأدوات والتجهيزات المعدنية
فكرة المشروع
نقوم ببناء خلية طلاء كهربائي تعمل بواسطة محول كهربائي. ثم نختبر الجسم المطلي في محلول 0.1 M HCl لتحديد مدى مقاومة الجسم للتآكل بعد طلائه .
أهداف المشروع
2.تشجيع مهارات البحث والتخطيط والتنفيذ العلمي.
3.تعزيز الخلفية العلمية للطالب.
4. دراسة أكسده محاليل الأحماض لبعض الفلزات
5. اختبار النحاس المطلي بـ HClفي مدى مقاومته للتآكل
الفروض والتوقعات
يمكن لمحاليل الأحماض أن تؤكسد بعض الفلزات
يمكن للفلزات التي تتفاعل أن تطلى كهربائيا ًبطبقة رقيقة من فلز أقل نشاطا في خلية الطلاء الكهربائي
تستخدم الطاقة الكهربائية لإختزال أيونات فلزية في المحلول , مما يسبب ترسبها على سطح جسم يعمل ككاثود .
خطة تنفيذ المشروع
الأدوات والمواد المستخدمة
1. حمام مائي
2. قطب من النحاس
3. محلول مخفف من هيدروكسيد الصوديوم
4. ماء مقطر
5. مولد تيار مستمر
6. محلول كبريتات النحاس الثنائي أو سيانيدالنحاس الثنائي
7. أسلاك توصيل كهرباء
8. ليفة أسلاك
9. حديدية ناعمة
10. كأس زجاجي
11. معدن حديدي
12. محلول حمض الكلور
13. موقد بنزن
التقرير العلمي
المقدمة
بسم الله الرحمن الرحيم والصلاة والسلام على أشرف المرسلين محمد صلى الله عليه ومن تبعه إلى يوم الدين وبعد:
الكهرليات ( الإلكتروليتات) هي في الغالب محاليل " حامضية – قاعدية" أو أملاح تكوّن أيونات موجبة أو سالبة عنما تذوب في الماء .
عندما يمر تيار كهربي في الإلكتروليت يتحلل هذا حول الأنود (+) أو الكاثود (- ) أو كليهما .
{ في الكيمياء }: تستخدم هذه العملية صناعيا في تحضير الفلزات النقية من خاماتها ..
{ أما في الفيزياء } : فتستخدم هذه العملية في الطلاء الكهربي في الصفائح والمعادن .
(( والذي يهمنا الآن في هذا الموضوع هو الطلاء بالكهرباء ))
من أمثلة هذه العملية –نقصد الطلاء – هي مايعرف في المصانع بعملية " التزنيك السريع " أو " الغلفنة "
( والذي يحدث هو أن هياكل السيارات تعالج بمعالجات الغلفنة وذلك بغمرها في مغطس زنك ثم يكهرب هيكل السيارة يحصل التحليل الكهربي فيتغطى الهيكل بالزنك بسرعة وبشكل كامل ومتساوٍ.
وتستخدم الكهرباء فى طلاء العديد من الأشياء، إما لإعطائها مظهرًا جميلاً، مثل الطلاء بالنيكل والكروم، أو لحماية الفلزات من التلف، مثل طلاء الحديد، أو لإعطاء المعادن قيمة عالية، مثل الطلاء بالذهب والفضة .
الموضوع
الطلاء بالكهرباء عملية وضع غلاف فلزي على فلز أو أَي سطح موصّل آخر باستخدام تيار كهربائي. تُستخدم هذه الطريقة لتحسين مظهر المواد للحماية ضد التآكل، ولصنع الصفائح للطباعة. ويتم تنظيف المادة المُراد طلاؤها جيداً من الشحم والأوساخ وذلك بغمرها في محلول منظف حمضي أو قلوي، ثم توضع في محلول يحتوي على الفلز الذي تُطلى به. ويوجد الفلز في شكل أيونات موجبة الشحنة (ذرات خسرت إلكتروناً واحدًا أو أكثر).
يتم توصيل المادة المُراد طلاؤها بالطرف السالب لمصدر كهرباء. ويتم توصيل الطرف الكهربائي الموجب للمصدر بموصل آخر يُغمر أِيضًا في المحلول. وتصبح المادة المُراد طلاؤها والموصِّل، القطبين اللذين من خلالهما يدخل التيار الكهربائي ويخرج. وتكوِّن المادة المُراد طلاؤها القطب السالب أو الكاثود.
ويُسمَّى القطب الموجب بالأنود. وتنجذب الأيونات الفلزية موجبة الشحنة نحو الكاثود ثم يرسّبُ الطلاء على السطح الفلزي للمادة المُراد طلاؤها. وإذا كان الفلز في المحلول فلز القطب الموجب نفسه، يمكن للكهرباء في هذه الحالة أن تجعل فلز القطب يدخل المحلول ويحل محل الفلز المأخوذ من المحلول لطلاء المادة. وتعتمد كثافة الطبقة المترسبة على المادة المراد طلاؤها، على قوة التيار الكهربائي، ومدة بقاء المادة في المحلول. ويدل الاصطلاحان ثلاثي الطلاء ورباعي الطلاء على أن هناك كثافات متعددة للطلاء، وليس طبقات منفصلة مترسبة على السطح.
وتكون الطلاءات الزخرفية والوقائية عادةً رقيقة جداً تتراوح كثافتها بين 0,03 و 0,05 ملم. وفي طلاء الذهب والفضة والنحاس والزنك والكادميوم، تُستخدم عادة محاليل السيانيد الخاصة بهذه الفلزات.
ويمكن كذلك طلاء النحاس والزنك بمحاليل أملاح حمض الكبريتيك. ويُطلى الكروم بمحلول حمض الكروم والنيكل بكبريتات النيكل. وتتضمن بعض الفلزات الأخرى التي تُطلى للاستعمال التجاري البلاتين والرصاص والقصدير. ويمكن ترسيب سبائك تتألف من فلزين أو أكثر باستخدام محاليل أملاح الفلزات التي تتألف منها السبيكة. ومن أمثلة السبائك المستخدمة للطلاء: النحاس الأصفر والنيكل الأسود والقصدير الرصاصي والبرونز.
ويُستخدم الطلاء بالكهرباء لإعادة إنتاج الميداليات أو المواد الأخرى في عملية تسمى التشكيل الكهربائي. هذه العملية كانت تُسَمَّى سابقًا طلاء بالتحليل الكهربائي. وتعد الطباعة بالكهرباء، وهي إعادة إنتاج أشكال حروف الطباعة والنقش لحرفة الطباعة، أحد أنواع التشكيل بالكهرباء.
ارجو مساعدتي اليوم
اتمنى يعيبكم
