Relatorio galvanoplastia

Relatorio galvanoplastia

1. Introdução2
2. Objetivo3
3. Justificativa3
4. Materiais3
5. Soluções3
6. Procedimento Experimental3
6.1Descrição dos Banhos para Moeda, prego, limalha de zinco e aço. ...................... 3
6.2Imersão dos objetos em solução sulfato de cobre (CuSO4) .................................... 4
6.3Imersão dos objetos em solução sulfato de zinco (ZnSO4) ..................................... 4
6.3Imersão dos objetos em solução sulfato de níquel (NiSO4) .................................... 5
7. Discussão dos resultados6
8. Conclusão8
9. Anexos9

Sumário 10. Bibliografia ..................................................................................................................... 10

1. Introdução

A galvanoplastia é um processo eletrolítico que consiste em revestir superfícies de peças metálicas com outros metais mais nobres. Esse processo tem por objetivo proteger uma peça de metal da corrosão bem como conferir melhor acabamento estético ou decorativo à mesma. Uma tecnologia responsável pela transferência de íons metálicos de uma dada superfície sólida ou meio líquido denominado eletrólito para outra superfície, seja ela metálica ou não. Este processo usa a corrente elétrica, sendo chamado de ‘’eletrólise’’.

2. Objetivo

Nesta aula de laboratório, abordou-se o tema da galvanoplastia, que tínhamos por objetivo principal fazer um ensaio de banhos aplicados na indústria de galvanização. Com um embasamento teórico e orientação observamos quimicamente como estes são banhos são aplicados e suas reações.

3. Justificativa

Esta prática é de um grande coeficiente de aprendizagem pois a mesma nos ensina como é feita a sequência de banhos para a galvanização de uma peça quanto a sua reatividade química quando esta peça é submetida a um banho eletrolítico. Uma pequena demonstração que nos dá embasamento teórico e prático para a explicação de tal ação se questionada.

4. Materiais o Fios de cobre o Lixas o Zinco o Moedas pequenas o Pilhas de 1,5 Volts o Pregos limpos e polidos

5. Soluções o Solução CuSO4 0,5 mol/L (Sulfato de Cobre) o Solução ZnSO4 (Sulfato de zinco) o Solução de NiSO4 (Sulfato de Níquel) o Solução HCl 3 mol/L o Hidróxido de Sódio

6. Procedimento Experimental

6.1. Descrição dos Banhos para Moeda, prego, limalha de zinco e aço.

Foram lixados os objetos respectivamente moeda, prego, limalha de zinco e aço com lixas até ficarem limpos, lisos e sem brilho, este foram mergulhados em água destilada em um Becker para um primeiro banho de limpeza. Foi feito em seguida o desengraxe dos objetos. Para isso, mergulhou-se na solução de hidróxido de Sódio (NaOH), contida em um Becker e utilizando uma pinça retirou-se os objetos para um segundo banho de água destilada e logo em seguida mergulhamos os mesmos na solução de Ácido Clorídrico 3 mol/L (HCl) para eliminar possíveis óxidos e sulfetos este procedimento consiste na decapagem, e mergulhou-se novamente num terceiro banho de água destilada, secou-se depois com papel toalha.

6.2 Imersão dos objetos em solução sulfato de cobre (CuSO4)

Após os banhos para a limpeza dos objetos os mesmos foram colocados na ligação em série de pilhas da seguinte forma: Cobre polo negativo e o objeto no polo positivo, estes objetos foram colocados em ordem obedecendo aos intervalos para observação das reações de cada material. E mergulhou-se este sistema na solução de Sulfato de cobre. Observou-se esta reação nos intervalos de tempos que consiste em: Estado inicial, após 5 minutos e após secagem. Descrição das características observadas dos objetos na tabela 1.

Objetos Intervalos

Estado inicial

Após 5 minutos Após secagem

Moeda Não houve reação. Aparente estabilidade entre o objeto e a solução.

Leve coloração avermelhada na moeda

Prego Reação com lenta efervescência.

Efervescência e depósito de avermelhada na superfície do prego.

Leve coloração avermelhada na superfície do prego.

Limalha de zinco Reação rápida. Coloração escura na superfície da limalha.

Permaneceu a limalha de cor escura (preto).

Aço Reação lenta Lenta reação e depósito escuro sob a superfície do aço.

Lento escurecimento.

Tabela 1. Observações na Solução CuSO4

6.3 Imersão dos objetos em solução sulfato de zinco (ZnSO4)

Após os banhos para a limpeza dos objetos os mesmos foram colocados na ligação em série de pilhas da seguinte forma: Cobre polo negativo e o objeto no polo positivo, estes objetos foram colocados em ordem obedecendo aos intervalos para observação das reações de cada material. E mergulhou-se este sistema na solução de Sulfato de zinco (ZnSO4). Observou-se esta reação nos intervalos de tempos que consiste em:

Estado inicial, após 5 minutos e após secagem. Descrição das características observadas dos objetos na tabela 2.

Objetos Intervalos

Estado inicial

Após 5 minutos Após secagem

Moeda Reação rápida. Depósito escuro (cinza) sob a moeda.

Manteve coloração sob a superfície.

Prego Reação rápida. Depósito escuro (cinza) sob a moeda.

Manteve coloração sob a superfície.

Limalha de zinco Reação lenta e estável.

Não obteve coloração.

Reação estável sem coloração.

Aço Reação rápida com efervescência.

Escurecimento (cinza) da placa de aço.

Manteve coloração sob a superfície.

Tabela 2. Observações na solução ZnSO4

6.3 Imersão dos objetos em solução sulfato de níquel (NiSO4)

Após os banhos para a limpeza dos objetos os mesmos foram colocados na ligação em série de pilhas da seguinte forma: Cobre polo negativo e o objeto no polo positivo, estes objetos foram colocados em ordem obedecendo aos intervalos para observação das reações de cada material. E mergulhou-se este sistema na solução de Sulfato de níquel (NiSO4). Observou-se esta reação nos intervalos de tempos que consiste em: Estado inicial, após 5 minutos e após secagem. Descrição das características observadas dos objetos na tabela 3.

Objetos Intervalos

Estado inicial

Após 5 minutos Após secagem

Moeda Reação rápida. Apresentou efervescência e escurecimento.

Foi depositada sob a superfície uma camada esverdeada.

Prego Reação rápida. Apresentou efervescência e escurecimento.

Foi depositado sob a superfície uma camada de coloração escura (preto).

Limalha de zinco Reação rápida. Leve escurecimento.

Persistiu escurecimento (cinza) sob a superfície.

Aço Reação rápida. Rápido escurecimento (preto) sob a superfície.

Persistiu escurecimento (preto) sob a superfície. Tabela 3. Observações na solução NiSO4

7. Discussão dos resultados

Para Ramanathan: As superfícies de materiais que serão revestidos geralmente contêm produtos de corrosão que foram originados durante processos prévios de conformação a quente, ou processos de tratamento térmico, e têm que ser removidos completamente para que o revestimento da superfície seja eficiente. A remoção dos produtos de corrosão pode ser efetuada por meio mecânicos, tais como usinagem, desbastamento, polimento, ou por meios químicos. No último caso, a amostra é imersa em soluções, e os produtos de corrosão removidos quimicamente ou eletroliticamente. O método químico é chamado de “decapagem”. A decapagem é uma forma agressiva de limpeza química. A remoção do óxido é conseguida seja por dissolução do produto de corrosão, seja por desprendimento físico da superfície metálica, quando o substrato sob o óxido é consumido. [...] A decapagem eletrolítica e o uso de agitação tem sido também usados para remover certos tipos de produtos de corrosão. As soluções de decapagem são geralmente ácidos diluídos como ácido sulfúrico, clorídrico ou fluorídrico, contendo inibidores orgânicos para prevenir o ataque do metal base.

As reações nas soluções com os objetos, explica-se por mecanismos da reação. Sendo assim, podemos apresenta-las da seguinte forma, na solução de Sulfato de cobre do item 6.2 não ocorre, pois há uma dupla troca entre a reação e o objeto a ser revestido.

A reação a ser apresentada pela combinação do sulfato de cobre e o ferro é a seguinte:

Fe(s) + CuSO4Cu + FeSO4

A característica do prego nesta reação é uma camada avermelhada sob o prego.

Reação de combinação entre sulfato de cobre e o zinco é representado da seguinte forma:

Zn(s) + CuSO4Cu + ZnSO4

A característica dada é uma mudança de coloração sob a superfície ficando esta nas colorações variantes entre verde e azul.

Reação de combinação entre o sulfato de cobre e o aço é representado da seguinte forma:

Al(s) + CuSO4 Al2 (SO4)3 + 3Cu

Notamos que quando os metais reagiam com o sulfato de cobre faziam com que o átomo de cobre presente no sulfato fosse desprendido e se ligasse às placas metálicas, fazendo com que apresentassem uma coloração avermelhada exceto com o zinco e o sulfato de cobre.

8. Conclusão

O processo da galvanoplastia consiste num metal que, ao ser submergido num substrato, transfere íons para outra superfície (metálica ou não), através da eletrólise. O objeto cuja superfície será revestida sofre a redução e deve estar ligado ao polo negativo, o cátodo, de uma fonte de energia, enquanto o metal que sofre a oxidação deve ser ligado a um polo positivo, o ânodo. No processo, as reações não são espontâneas. É necessário fornecer energia elétrica para que ocorra a deposição dos elétrons (eletrólise). Trata-se, então, de uma eletrodeposição na qual o objeto que recebe o revestimento metálico é ligado ao polo negativo de uma fonte de corrente contínua enquanto o metal que dá o revestimento é ligado ao polo positivo. Para que a película do metal se ligue a outro, além de uma perfeita limpeza e desengorduramento da superfície, é preciso conhecer suas naturezas e propriedades químicas.

Os processos galvânicos comuns e modernos são: Cromagem, niquelagem, zincagem, prateação, douração, top coats (selantes), pintura, entre outros.

Contudo, os resultados obtidos em laboratório foram satisfatório, compatíveis ao descrito na literatura dada e aos ensaios teóricos especificados, ocasionando assim uma maior conhecimento sobre o assunto dado.

9 9. Anexos

10. Bibliografia

Corrosão, Vicente Gentil (1996); Ramanathan, Lalgudi V. – Corrosão e seu controle.

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