Electrodeposicion de La Plata

“UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN” “ESCUELA ACADEMICA PROFESIONAL DE INGENIERIA METALURGICA”

TEMA: ELECTRODEPOSICION DE LA PLATA INTEGRANTES: -

ALEXANDER ESCOBAR AROCUTIPA BERNARDO CONDORI LIMACHE

CURSO: PROCESAMIENTO DE MENAS DE ORO Y PLATA DOCENTE: Dr. RAUL TOLOMEO SOTO AÑO DE ESTUDIOS: CUARTO AÑO FACULTAD: FACULTAD DE INGENIERIAS ESCUELA: ESCUELA ACADEMICA PROFESIONAL DE INGENIERIA METALURGICA SEMESTRE ACADEMICO: 2013-I FECHA DE ENTREGA: 02/08/2013 TACNA - PERU 2013

ELECTRODEPOSICION DE LA PLATA

1 de agosto de 2013

INTRODUCCION

Los Procesos electrolíticos se realizan en recipientes apropiados llamados celdas, cuyos componentes básicos son: 1.- Solución acuosa conteniendo electrolíticos del metal a recuperarse y otros que faciliten la conductancia. 2.- Un ánodo donde se produzcan las reacciones de disolución u oxidación. 3.- Un cátodo donde se produzca la reducción del metal contenido en el electrolito. 4.- Una fuente de corriente continúa para forzar las reacciones de oxidación y reducción. 5.- Los conductores para llevar la corriente

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ELECTRODEPOSICION DE LA PLATA I.   II.

OBJETIVOS: Realizar las pruebas de electrodeposición en base a la teoría, conocer las variables de trabajo y dominar en la practica. Obtener como resultado la plata (pasamos por filtrado) y luego llevar al horno y obtener plata solida (botones. FUNDAMENTO TEORICO:

Electroquímica: Es una rama de la química que estudia los cambios químicos producidos mediante la corriente eléctrica y la producción de electricidad mediante reacciones químicas. En otras palabras, se refiere a las reacciones químicas que se dan en la interfase de un conductor eléctrico (llamado electrodo, que puede ser un metal o un semiconductor) y un conductor iónico (el electrolito) pudiendo ser una disolución y en algunos casos especiales, un sólido. Si una reacción química es conducida mediante un voltaje aplicado externamente, se hace referencia a una electrólisis, en cambio, si el voltaje o caída de potencial eléctrico, es creado como consecuencia de la reacción química , se conoce como un "acumulador de energía eléctrica", también llamado batería o celda galvánica. Todas las reacciones electroquímicas implican la transferencia de electrones y son por tanto reacciones de oxido-reducción. La oxidación y la reducción se pueden encontrar separadas físicamente de modo que la oxidación ocurre en un lugar y la reducción en otro, o en la misma solución electrolítica donde algún ion se oxida y otro se reduce, encontrándose en un entorno conectado a un circuito eléctrico. Los procesos electroquímicos requieren algún método por el cual poder introducir una corriente de electrones en el sistema químico de reacción y algún método por el cual retirar electrones. En la mayoría de las aplicaciones el sistema reaccionante está contenido en una celda, y por los electrodos entra o sale una corriente eléctrica. -

El Potencial de reducción.- es la espontaneidad, o la tendencia que tiene la reacción redox a ocurrir entre dos especies químicas. Una reacción redox se puede suponer como la suma de dos semirreacciones. Se puede atribuir a cada una de las semipilas o electrodos un potencial fijo, así, el potencial de la pila (Eº) vendrá dado por la diferencia de los dos potenciales de electrodo: Eº = Eº reducción - Eº oxidación O lo que es lo mismo: Eº Celda = Eº cátodo - Eº ánodo

Es necesario aclarar que el "potencial de electrodo" es la carga electrostática que tiene un electrodo, y el "potencial de reducción" es la carga electrostática que tiene un electrodo asociado a una reacción de reducción.

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El signo del potencial depende del sentido en el cual transcurre la reacción del electrodo. Por convenio, los potenciales de electrodo se refieren a la semirreacción de reducción. El potencial es entonces positivo cuando la reacción que ocurre en el electrodo (enfrentado al de referencia) es la reducción, y es negativo cuando es la oxidación. El electrodo más común que se toma como referencia para asignar potenciales de electrodo es el del par +

H (ac, 1M)/H (1 atm), que se denomina electrodo de referencia o normal de hidrógeno 2

(ENH), el cual, por convenio internacional, se le asigna arbitrariamente un potencial de exactamente 0,00 V. Contiene una pieza de metal recubierto electrolíticamente con una superficie negra granulosa de un metal inerte como el platino, sumergido en disolución +

1,0M de H . El hidrógeno, H , es burbujeado a 1 atm de presión a través de una funda de 2

vidrio sobre el electrodo platinizado Electrodeposición: La electrodeposición, o galvanoplastia, es un proceso electroquímico de chapado donde los cationes metálicos contenidos en una solución acuosa se depositan en una capa sobre un objeto conductor. El proceso utiliza una corriente eléctrica para reducir sobre la superficie del cátodo los cationes contenidos en una solución acuosa. Al ser reducidos los cationes precipitan sobre la superficie creando un recubrimiento. El espesor dependerá de varios factores. La electrodeposición se utiliza principalmente para conferir una capa con una propiedad deseada (por ejemplo, resistencia a la abrasión y al desgaste, protección frente a la corrosión, la necesidad de lubricación, cualidades estéticas, etc.) a una superficie que de otro modo carece de esa propiedad. Otra aplicación de la electrodeposición es recrecer el espesor de las piezas desgastadas p.e. mediante el cromo duro. Su funcionamiento es el antagónico al de una celda galvánica, que utiliza una reacción redox para obtener una corriente eléctrica. La pieza que se desea recubrir se sitúa en el cátodo del circuito, mientras que el ánodo es del metal con el que se desea recubrir la pieza. El metal del ánodo se va consumiendo, reponiendo el depositado.1 En otros procesos de electrodeposición donde se emplea un ánodo no consumible, como los de plomo o grafito, los iones del metal que se deposita debe ser periódicamente repuestos en el baño a medida que se extraen de la solución

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Recordemos que el ánodo de este sistema estará hecho del metal con que se quiere recubrir la pieza, para que pueda disolverse, oxidarse, cediendo electrones y aportando iones a la solución, a medida que los iones que estaban presentes en la solución, se reducen y se depositan sobre la pieza a recubrir, que funciona como cátodo en el sistema. Todo este proceso es posible gracias a la corriente continua que permite la movilización de electrones. Otro punto a destacar es que las propiedades que tendrá la capa que recubre la pieza, depende directamente de la corriente que se haya aplicado. La adherencia de la capa, su calidad, la velocidad de deposición, dependen del voltaje y de otros factores relacionados con la corriente aplicada. También hay que tener en cuenta que si el objeto a recubrir tiene una superficie intrincada, la capa formada será más gruesa en algunos puntos y más fina en otros. De todos modos, existen maneras de eludir este inconveniente, por ejemplo, utilizando un ánodo con forma similar a la de la pieza a recubrir. Este procedimiento es utilizado para brindarle resistencia a la corrosión a una determinada pieza, también para que aumente su resistencia a la abrasión, para mejorar su estética, entre otras funciones. Una de las aplicaciones frecuentes de este procedimiento, es en la joyería, en donde una pieza realizada con un material barato, se recubre de una capa de oro o plata, para protegerla de la corrosión y para aumentar el valor de la pieza. Incluso se logran recubrir piezas plásticas con capas metálicas, logrando que la pieza tenga las propiedades del metal, en su superficie. La electrodeposición es uno de los procesos electroquímicos aplicado a nivel industrial, que tiene mayor importancia en cuanto a volumen de producción, y es también uno de los que causan mayor impacto económico, ya que se logra que piezas constituidas por material barato, tengas excelentes características de resistencia a la corrosión, gracias a la capa metálica electrodepositada. Algunos ejemplos son el zincado electrolítico, los procesos de estañado y cromado, entre otros. Los electrodepósitos de aleaciones de zinc tienen frecuentemente mayor resistencia a la oxidación que los de zinc, y sustituyeron a los antiguos recubrimientos con cadmio, metal potencialmente tóxico. Un ejemplo de electrodeposición fácil de realizar en cualquier laboratorio, es la electrodeposición de cobre sobre un clip. Sólo necesitamos un trozo de cobre, una solución de sulfato de cobre, un clip y una fuente de corriente continua. El dispositivo se armará como se ve en la figura de abajo.

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Proceso físico-químico: Ambos componentes se sumergen en una solución llamada electrolito que contiene uno o más sales de metal disuelto, así como otros iones que permiten el flujo de electricidad. Una fuente de alimentación de corriente continua genera un potencial eléctrico en el ánodo y en el cátodo. En el cátodo, los iones metálicos disueltos en la solución electrolítica se reducen en la interfase entre la solución y el cátodo y desaparecen de la disolución. Esto crea un desequilibrio de cationes en la disolución. Este exceso de cationes se combina los átomos del metal del cátodo formando la sal que se disuelve dejando el metal restante al descubierto, y por otro lado reponiendo los iones precipitados. El cátodo es un sumidero de cationes metálicos y un generador de aniones mientras que en el ánodo sucede lo contrario es un sumidero de aniones y generador de cationes. La cantidad de ambos está regulada por la constante de disociación y las leyes de equilibrio lo cual conlleva a que la velocidad a la que se disuelve el ánodo es igual a la velocidad a la que el cátodo se recubre. Aunque circula una corriente eléctrica esta no la constituyen electrones que viajan entre los electrodos en los aniones, sino que un electrón, o varios, del cátodo reducirá un catión metálico que se depositará. Esto producirá un desequilibrio en la disolución por lo que hará que alguna molécula del electrólito se disocie. Si está lejos del ánodo se volverá a recombinar, pero si está cerca este reaccionará entregando un electrón, o varios, a este y generando una sal soluble que se desprenderá.

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Leyes de Faraday: La ley de Faraday constituye el principio fundamental de la electrólisis. Con la ecuación de esta ley se puede calcular la cantidad de metal que se ha corroído o depositado uniformemente sobre otro, mediante un proceso electroquímico durante cierto tiempo, y se expresa en los siguientes enunciados Primera ley.“La cantidad de cualquier elemento (radical o grupo de elementos) liberada ya sea en el cátodo o en el ánodo durante la electrólisis, es proporcional a la cantidad de electricidad que atraviesa la solución”.

Segunda ley.“Las cantidades de elementos o radicales diferentes liberados por la misma cantidad de electricidad, son proporcionales a sus pesos equivalentes”. Proceso electrolítico: El proceso electrolítico consiste en hacer pasar una corriente eléctrica a través de un electrolito, entre dos electrodos conductores denominados ánodo y cátodo. Donde los cambios ocurren en los electrodos. Cuando conectamos los electrodos con una fuente de energía (generador de corriente directa), el electrodo que se une al polo positivo del generador es el ánodo y el electrodo que se une al polo negativo del generador es el cátodo. Una reacción de electrólisis puede ser considerada como el conjunto de dos medias reacciones, una oxidación anódica y una reducción catódica

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Diseño de un sistema de electrodeposición: En el diseño de un sistema de electrodeposición, en general, se consideran las características del lugar donde se pretende instalar, como son: los materiales que constituyen el área de trabajo, el tipo de ventilación, la temperatura ambiental, la clase de pintura u otros recubrimientos que se tengan en paredes, techo y suelo, los tipos de instalaciones con las que se cuenta, como eléctrica y toma de agua, etc. Además, de las restricciones específicas del sistema. Elección del metal recubridor (anodo) - Factores considerados.En galvanoplastia, a nivel industrial, el níquel es un metal muy importante debido a que se aplica sobre varios metales ferrosos y no ferrosos sin la necesidad de un revestimiento previo. - Criterio de elección.Este sistema se diseñó para contener una cuba de niquelado adecuada para recubrir artículos con fines decorativos, debido a que esa aplicación emplea menor cantidad de materiales; esto obedece a que mientras más delgada sea una capa de níquel, mayor calidad de brillo ofrece su acabado. - Posición y número de ánodos.El ánodo es el electrodo compuesto del metal recubridor, en este caso, níquel. Las líneas de fuerza de los ánodos se comportan de la misma forma que las líneas de un campo magnético; es decir, éstas se desplazan de ánodo al cátodo, algunas en línea recta y otras se curvan ligeramente. La posición y la cantidad de los ánodos dependen de la forma del objeto a recubrir, por lo que existen varias configuraciones, de las cuales, las más comunes se ilustran a continuación: - Recubrimiento parcial de una pieza.El recubrimiento más sencillo consiste en recubrir sólo una de las caras de la pieza, ó cuando ésta tiene una forma regular, esto es, sin cambios drásticos en la superficie, regularmente plana. Esta configuración también es usada para trabajar piezas muy pequeñas (Figura 2.1).

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- Recubrimiento total de una pieza.Para recubrir totalmente una pieza, es necesario contar con más de un ánodo, lo que permite un recubrimiento homogéneo, evitando así, que la pieza de trabajo sea sometida a una segunda sesión. Generalmente se emplean dos ánodos equidistantes a la pieza a tratar

-

Diseño del tanque (celda).-

Los tanques se diseñan tan grandes y tan hondos como se requiera, éste factor está en función de la(s) pieza(s) a recubrir. A nivel industrial, la capacidad de los tanques varía desde un litro, en el caso de la joyería, hasta tanques de proporciones impresionantes, según la aplicación. El objetivo de este proyecto fue diseñar y construir un sistema que permitiera realizar prácticas de electrodeposición con fines didácticos.

Reacciones químicas: - Reducción catódica de la plata.La plata es electrolíticamente desplazado de soluciones cianuradas alcalinas de acuerdo a la reacción.

la deposición del metal ocurre en potenciales bajos aproximados 3 V aunque el potencial exacto va depender de las condiciones de la solución como la conductividad, temperatura, pH. El mecanismo de electrodeposición de la plata probablemente se produce por la deposición de Ag(CN)- en el cátodo seguida por las especies absorbidas como se puede observar:

El paso de la reducción catódica es entonces seguido por la disociación de as especies reducidas:

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En sobrepotenciales catódicos altos el peso de transferir electrones es probable que sea directo, y las especies intermedias adsorbidas es probable que no se formen. Esta distinción entre mecanismos de deposición bajo diferentes condiciones es importante ya que las características físicas de la plata depositada por los dos son muy diferentes Breve explicación.El cátodo atrae predominantemente los iones positivos a una región cerca a su superficie, conocida como la doble capa. Los complejos de iones cargados negativamente, Ag(CN)2- , los cuales están próximos a esta capa, se polarizan en el campo eléctrico del cátodo. La distribución alrededor del metal es distorsionada y la difusión del complejo iónico en la capa es asistida. Los componentes ionicos o moléculas son liberadas y el metal liberad en forma de cationes metálicos cargados positivamente. [ [ -

][

] ]

Reducción de oxigeno y agua.-

El oxígeno que es producido naturalmente en el ánodo por oxidación de agua suele, en una celda sin membrana, migrar o difundirse a cátodo donde es reducido de regreso al agua por cualquiera de las vías de dos o cuatro electrones:

El agua puede ser reducida a hidrogenó, como está dado por la siguiente ecuación:

- Reacciones anódicas: En la solución alcalina cianurada la mayor reacción en el ánodo es la oxidación de agua a oxigeno: Esta reacción tiene que decrecer el pH de la solución junto al ánodo. El cianuro puede ser oxidado a cianato en el ánodo. Y suele hidrolizarse en forma de amoniaco y dióxido de carbono aunque esto ocurre muy lentamente a pH altos: Esta reaccion se puede identificar por el fuerte olor a amoniaco sobre muchas celdas de electrodeposición.

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Factores que afectan a la eficiencia electrodeposición: Vienen hacer el voltaje y corriente de celda aplicada las cuales son determinadas por las propiedades de la solución: -

Concentración de plata. Hidrodinámica del electrolito. Temperatura. Área superficial del cátodo. Voltaje de celda. Corriente de celda y eficiencia de corriente. Conductividad de la solución. pH. Concentración de cianuro.

Tipos de celdas electrolíticas.-

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ELECTRODEPOSICION DE LA PLATA III.

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MATERIALES PARA LA PRÁCTICA: Fuente de alimentación de energia (rectificador). Anodos (placas de acero inoxidable perforadas). Cables de cobre con sus respectivos cocodrilos. 2 varillas de cobre de 1/2 pulgada. 1 celda. 1 balanza digital. Lanas de acero inoxidable. Grafito. Cinta aislante.

Breves conceptos de algunos de dichos materiales. Fuente de alimentación: Es un transformador que baja el voltaje de 380 V, 220 V ó 110 V a tensiones menores (de 0,1 a 12 V). Además, estos equipos poseen semiconductores (placas de selenio, diodos y últimamente tiristores) que transforman la corriente alterna, en corriente continua, que es la que se utiliza para estos procesos. Esta fuente debe tener en lo posible un sistema de regulación de voltaje, puesto que cada proceso tiene un intervalo de tensión en el cual el resultado es óptimo.  Electrolito: Es una solución de sales metálicas, que serán las que servirán para comenzar el proceso entregando iones metálicos, que serán reemplazados por el ánodo. Por ejemplo, los baños de niquelado se componen de sulfato de níquel, cloruro de níquel y ácido bórico. Los baños de cincado contienen cianuro de sodio, hidróxido de sodio y soda cáustica (los alcalinos) o cloruro de cinc, cloruro de potasio y ácido bórico (los ácidos). Además se agregan a los electrolitos sustancias orgánicas como tensoactivos, agentes reductores y abrillantadores: sacarina sódica, trietanolamina, formalina, ùrea, sulfuro de sodio, carboximetilcelulosa y varios tipos de azúcares (derivados por ejemplo de extractos del jarabe de maíz).  Ánodos: Son placas de metal muy puro, puesto que la mayoría de los procesos no resisten las contaminaciones: níquel 99,997 %; cobre 99,95 %; zinc 99,98 %. Cuando un ion entrega su átomo de metal en el cátodo, inmediatamente otro lo reemplaza desprendiéndose del ánodo y viajando hacia el cátodo. Por lo que la principal materia prima que se consume en un proceso de galvanizado es el ánodo. Para el caso de baños de oro y plata, es muy difícil conseguir placas de alta pureza de estos metales, por lo que también se pueden utilizar ánodos de acero inoxidable, ya que éstos son inertes y cumplen la función de cerrar el circuito, además de realizar el transporte de electrones hacia el cátodo.  Rectificadores: son necesarios debido a que la energía eléctrica se distribuye a las plantas en forma de corriente alterna a 110 V o 220 V, y para poder usarla en galvanoplastia es necesario rectificarla, cambiándola a corriente directa y usar un transformador reductor para reducir el voltaje.

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ELECTRODEPOSICION DE LA PLATA IV.

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PROCEDIMIENTOS PRACTICOS:

1.- Previas preparaciones a tener en cuenta.- Preparación superficial del acero previa a la electrodeposición:     

Es fundamental para una buena electrodeposición que la superficie esté bien tratada, limpia y sin óxidos. Desengrase que puede ser electrolítico con solución de NaOH, para quitar suciedades y grasas. Enjuague con agua. Decapado con ácido sulfúrico 10 % V / V, para eliminar óxidos. Enjuague.

- Las piezas y su disposición en la cuba de electrodeposición: La disposición de los electrodos en la cuba o celda como la composición de la solución y el diseño de la pieza, tienen un efecto decisivo en el depósito final. Las piezas que se utilizan como cátodos, sobre las cuales se va a depositar deben estar enfrentadas a los ánodos. De ésta manera, las líneas de corriente que se forman en la solución, llegan por igual a todos los puntos de la pieza (distribución de corriente uniforme) y se produce un depósito parejo. Los cátodos deben tener formas redondeadas y los ánodos deben tener forma parecida a los cátodos, si es posible. Se explica ésta parte en “distribución de corriente” en el cátodo.

-Distribución de corriente: El depósito o recubrimiento, puede ser mejor si es buena la distribución de corriente en la pieza utilizada como cátodo. Cómo se dijo antes, los electrodos deben estar enfrentados, ver la figura.

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1.- La pieza que es cátodo debe tener una forma, por ejemplo redondeadas, de modo que las líneas de corriente lleguen a todos los puntos de la misma homogéneamente.} 2.- Todas las zonas del cátodo deben ser accesibles a las líneas de corriente que llegan desde el ánodo. 3.- Los cátodos en lo posible, no deben tener formas en ángulo o en punta. Porque en el ángulo llegan a cada punto varias líneas de corriente y así, el espesor de deposición es mayor en el ángulo. Por último, se usa un criterio de diseño de las piezas que es útil, y se explica en el ítem siguiente. 2.- procedimiento de inicio a fin de electrodeposición de la plata. Ponemos la solución de cianuro de plata (5 litros de volumen) a calentar a una temperatura de 40°C.  Colocar en la celda las fuentes de energía en las varillas de cobre respectivamente (al ánodo lo cargamos positivamente y al cátodo negativamente).  Luego procedemos a depositar con mucho cuidado la solución calentada dentro de a celda, una vez puesta la solución procedemos a prender la rectificadora de corriente, en un principio trabajar con 3 V y 20 amp , luego de 45 minutos aumentar el voltaje hasta 4 V.  Esperamos alrededor de 4 horas.  Una vez acabado el tiempo procedemos a:  Apagar el rectificador.  Retirar con mucho cuidado los ánodos (placas perforadas de acero inoxidable), limpiamos con agua dentro de un recipiente.  De igual forma retiramos los cátodos cargados con el metal.  Preparamos 80 ml de HCL y luego echamos esos 80 ml de HCL en 200 ml de agua destilada.  Posteriormente procedemos a lavar las mallas de acero inoxidable en HCL. 3.- procedimiento para obtener plata solida (fundición). Una vez terminada de lavar las mallas, procedemos a filtrarlas. (Dejamos por 2 días aprox.).  Procedemos a prender el horno hasta alcanzar una temperatura de 950°C.  Terminado de filtrar y secar la muestra, procedemos a juntar las muestras y pesamos.  Una vez terminado de pesar las muestras, preparamos 40 gr de bórax, 20 gr de bicarbonato, 10 gr de sílice y luego mezclamos uniformemente todo en un recipiente luego lo pasamos a un vaso de crisol y encima roseamos pequeña cantidad de bórax.  Colocamos el recipiente que contiene nuestra mezcla dentro del horno y lo dejamos 45 minutos o dependiendo.  Terminado el tiempo retiramos el recipiente que contiene la muestra y lo echamos en un recipiente metalico donde se va solidificar, posteriormente lo trituramos hasta obtener material grande.  Observamos los resultados.

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ELECTRODEPOSICION DE LA PLATA 4.- procedimiento para obtener plata solida (por copelación).-

 Prendemos el horno hasta alcanzar 950°C.  Tomamos parte de nuestras muestras y lo envolvemos dentro de un papel filtro y sobre eso cubierto con lamina de plomo.  Ponemos a calentar la copela dentro del horno por 10 minutos, pasado dicho tiempo colocamos nuestra muestra envuelta encima de la copela y dejamos por 50 minutos.  Terminado el tiempo ver resultados y comparar con el resultado anterior. V.

RESULTADOS:

A) Calculo de la producción teórica

⁄ Esta fórmula se puede simplificar utilizando los eq-electroquimicos de los metales, de la siguiente forma: ------- (1) Donde: I=intensidad de corriente aplicada a la cuba. t=tiempo de funcionamiento del baño. N=rendimiento o eficiencia de corriente.

B) Calculo de consumo de energía eléctrica por unidad de peso de metal depositado. ------ (2) Donde: G=consumo de energía. n=valencia del metal a depositarse. E=voltaje aplicado a la cuba.

C) Calculo de la densidad de corriente. --------- (3) Donde: I=intensidad de corriente aplicado a la cuba. S=área catodica. D) Calculo del espesor por tiempo de deposición. --------- (4) --------- (5)

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Donde: e=espesor buscado del deposito (cm o mm). Pt=producción teorica de electroformas. P.esp.=peso especifico para cada metal (Tabla). S=área de la electroforma, en cm2. E) Calculo de la potencia requerida para arrancar una planta. ---- (6) Donde: W=potencia requerida para una planta. E=voltaje aplicado por cuba. F) Calculo del calor generado en la electrolisis de acuerdo con la primera ley de la termodinámica. ------ (7) Donde: Q=calor generado durante la electrolisis. R=resistencia de ohms. t=tiempo en segundos. I=intensidad en A/cuba. G) Calentamiento de las soluciones. Calculo del numero de kcal=Q -------- (8) Donde: V=volumen a calentar. T=diferencia de temperatura en °C, entre la temperatura de partida T 0, y la temperatura a alcanzarT1. T=T1-T0 D=peso especifico de la solución. Cp=calor especifico (Tablas). Desarrollo.-

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Calculando el Eq-Electroquimicos de la plata

Calculando la producción teórica

Calculando el consumo de energía

Calculando la densidad de corriente

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Calculando la potencia requerida

Calculando el calor generado

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Breves resultados teóricos desde el punto de nuestro punto de vista -Solución de electrodeposición “Baño”: Solución electrolítica: aunque cada tipo de baño posee una formulación definida, la función de los diversos componentes siempre es idéntica. Es muy importante que se utilicen los componentes de la formulación y que el baño tenga la temperatura y el pH controlados. A continuación se describen las funciones que cumplen cada uno de los compuestos o grupos funcionales en la formulación, aunque no necesariamente están todos estos grupos presentes en cada formulación.    

Sales y óxidos metálicos: su función es la de proveer el metal que se depositará sobre la pieza (óxido de cinc, sulfato de cobre, ácido crómico). Complejantes: su función es la de “reponer” el metal que está en solución de manera tal que la velocidad de deposición sea tal que los iones se deposite sobre la pieza en forma controlada con depósitos mejores, ver un ejemplo en la figura. Ácidos y álcalis: su función es permitir un paso más eficiente de la corriente a través de la solución. Agentes humectantes: su función es evitar la formación de picaduras sobre la superficie de las piezas debido al desprendimiento de hidrógeno.

-Caso de los Complejos utilizados en electrodeposición: Los metales Me contenidos en la solución (ver la figura) tienen que salir del complejo para iniciar la deposición con los cationes del metal en la superficie. L es el ligando que pueden ser los iones CN- (5).

La energía necesaria para depositar depende del potencial Eº Standard para cada metal.

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El potencial de reducción, depende del potencial Standard, Eº, para cada metal y es un dato de la serie electroquímica. A la vez a ese valor se le adiciona un término según la fórmula que depende de la concentración del metal, de otros iones que haya en la solución y de los aditivos.

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CONCLUSIONES:

 La electrodeposición es un procedimiento electroquímico mediante el cual se logra cubrir una pieza con una fina capa de determinado metal. Para lograrlo se sumerge la pieza a cubrir en una solución electrolítica que contiene los iones del metal que formará la capa.  El inconveniente más serio del proceso electrorrefinacion de oro es el inventario, lo que excede en valor a todos los costos .Este inventario, lo que excede en valor a todos los costos.  Los potenciales positivos demuestran que las reacciones se dan espontáneamente sin la necesidad de la intervención de la corriente eléctrica. En la práctica estos potenciales se contrarrestan con los requeridos para las reacciones anódicas, para vencer la polarización, para vencer la resistencia del electrolito, potencial de los conductores, etc. VII.

RECOMENDACIONES:

• Se debe controlar que haya una correcta preparación superficial de la pieza antes de la electrodeposición. Es diferente la preparación de la pieza según sea el metal del sustrato. • La solución debe tener los componentes según que metal se quiera depositar. Se deben analizar la acidez de la solución (pH) y cada componente: buffer, aditivos, concentraciones de metal, complejantes. • Se controlan los electrodepósitos periódicamente con una Celda de Hull (aspecto, presencia de tensiones). También se puede verificar cómo se modifican los depósitos cuando la solución se ha tratado (con carbón, por ejemplo, en el caso de impurezas orgánicas). • La disposición de los electrodos en la cuba o celda es importante. La relación de áreas entre ánodo y cátodo. • Es también primordial tener en cuenta la distribución de corriente en la pieza para que sea parejo el espesor. • Para una buena distribución de corriente, tienen que estar el ánodo y el cátodo enfrentados y si es posible que tengan formas parecidas. Además que sean accesibles las líneas de corriente a todos los puntos de la pieza. • Existe una fórmula que da un criterio de diseño, que permite evaluar si es bueno dicho diseño. La relación se obtiene dividiendo el valor del Espesor promedio en varios puntos / Espesor mínimo y que si es de 2 ó 3, el diseño es bueno, para una buena distribución de corriente (un depósito parejo), si es más alto que 2 ó 3 el diseño no es bueno.

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• Mayores espesores aseguran que la orientación cristalina sea tal que las fuerzas de unión de los átomos en la estructura y en la superficie sean mayores. Por lo tanto, que sea mayor la resistencia a la corrosión del material. Es importante tener en cuenta que el espesor de recubrimiento es esencial para lograr mayor resistencia contra la corrosión.

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BIBLIOGRAFIA

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Nanoplating. Tohru Waranabe. Elsevier. 2004. ASM. Surface Engineering Handbook. Vol 5. Chap. 10. Dec 1994. Durney Electroplating Engineering Handbook. 1984. Practical Electroplating Handbook. N. V. Parthasaradhy. Prentice Hall. 1989. Modern Electroplating. Electrochemical Society Series. Mordechay Schlesinger. Milan Paunovic. 2000

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http://es.scribd.com/doc/68130575/51/Electrodeposicion-15 http://quimica.laguia2000.com/conceptos-basicos/electrodeposicion http://www.raulybarra.com/notijoya/archivosnotijoya9/9oro_refinacion_lixiviacion_hi drometalurgia.htm

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