Номер 9, страница 94, часть 2 - гдз по химии 11 класс учебник Оспанова, Аухадиева

9. Какое оборудование и устройства применяются для нанесения гальванических и химических покрытий?

Для нанесения гальванических и химических покрытий используется комплекс оборудования, который можно разделить на основное, вспомогательное и контрольно-измерительное. Процесс включает несколько стадий: подготовку поверхности, непосредственно нанесение покрытия и финишные операции. Различия в оборудовании для гальванических и химических процессов заключаются в основном в том, что для гальваники требуется внешний источник тока, а для химического покрытия — нет.

Это оборудование непосредственно участвует в процессе формирования покрытия.

• Гальванические ванны: Это емкости, в которых происходит процесс. Их изготавливают из химически стойких материалов: полипропилена (РР), поливинилхлорида (PVC), фторопласта или стали со специальным внутренним защитным слоем (футеровкой). Ванны часто оснащаются системами нагрева/охлаждения, перемешивания и бортовыми отсосами для вентиляции.
• Источники постоянного тока (выпрямители): Применяются исключительно для гальванических покрытий. Они преобразуют переменный ток в постоянный, позволяя точно регулировать силу тока и напряжение. Современные выпрямители могут работать в импульсном или реверсивном режиме для получения покрытий с улучшенными свойствами.
• Аноды и катоды: Используются в гальванике.
  • Аноды – электроды, подключенные к положительному полюсу. Бывают растворимыми (из металла покрытия, например, никель, медь) и нерастворимыми (платинированный титан, графит, свинец).
  • Катод (покрываемая деталь) закрепляется на специальных приспособлениях — подвесках. Подвески и детали подключаются к отрицательному полюсу источника тока через катодную штангу.
• Барабаны и колокола: Специальные устройства для нанесения покрытий на большое количество мелких деталей (винты, гайки, шайбы). Детали загружаются во вращающийся перфорированный барабан, погруженный в электролит, что обеспечивает равномерное покрытие всей партии.

Обеспечивает стабильность технологического процесса и подготовку деталей.

• Оборудование для подготовки поверхности: Качество покрытия критически зависит от чистоты детали. Используются:
  • Установки для механической обработки: шлифовальные, полировальные, галтовочные, пескоструйные аппараты для удаления заусенцев, окалины и придания шероховатости.
  • Ванны для химической и электрохимической подготовки: для обезжиривания, травления (удаления ржавчины), активации поверхности. Часто применяются ультразвуковые ванны для интенсификации очистки.
• Системы нагрева и охлаждения: Для поддержания точной температуры раствора, что особенно важно для химического покрытия. Используются погружные ТЭНы из титана или фторопласта, а также внешние теплообменники.
• Системы перемешивания электролита: Обеспечивают равномерность температуры и концентрации раствора у поверхности детали. Применяются механические мешалки, барботирование (продувка воздухом) или качание катодной штанги.
• Системы фильтрации: Фильтровальные установки для непрерывной очистки растворов от механических примесей и продуктов разложения, что предотвращает дефекты (шероховатость) на покрытии.
• Сушильное оборудование: Центрифуги с горячим обдувом или сушильные шкафы для удаления влаги с деталей после промывки.
• Системы вентиляции: Мощные вытяжные системы (бортовые отсосы от ванн и общецеховая вентиляция) для удаления токсичных паров и аэрозолей, выделяющихся в процессе работы.
• Оборудование для очистки сточных вод: Обязательный элемент любого гальванического цеха. Станции нейтрализации и очистки удаляют из стоков ионы тяжелых металлов и другие вредные вещества перед сбросом.

Для мониторинга процесса и контроля качества готовой продукции.

• pH-метры и иономеры для контроля состава и кислотности растворов.
• Терморегуляторы и датчики температуры.
• Толщиномеры (магнитные, вихретоковые, рентгенофлуоресцентные) для неразрушающего контроля толщины покрытия.
• Амперметры, вольтметры, счетчики ампер-часов на источниках тока для контроля электрических параметров процесса.

Ответ: Для нанесения гальванических и химических покрытий используется следующее основное и вспомогательное оборудование: гальванические ванны из химически стойких материалов, источники постоянного тока (для гальваники), аноды и катодные подвески, барабанные и колокольные установки для мелких деталей, системы нагрева, фильтрации и перемешивания растворов, оборудование для подготовки поверхности (очистки, травления), сушильные установки, системы вентиляции и очистки сточных вод, а также контрольно-измерительные приборы (pH-метры, толщиномеры, термометры).