电镀化学基础

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电镀是一种用电解方法沉积具有所需形态的镀层的过程。其目的一般是改变表面的特性，以提供改善外观、耐介质腐蚀、抗磨损以及其它特殊性能，或这些性能的综合，但有时电镀也仅用来改变零件的尺寸。电镀过程是一个复杂过程，为了达到上述性能要求，电镀工作者往往需要综合运用各门学科的知识才能妥善地解决电镀领域中的理论与工艺难题，故电镀是各学科之间相互渗透的边缘学科。
! U1 E5 J! p; C" x研究自然界物质变化规律的科学统称为自然科学。不同的物质具有不同的性质。物质在发生物理变化时表现出来的性质称物理性质。物质变化时，只发生物理性质的变化，没有生成新的物质，这种变化称物理变化。研究物质物理变化的科学称物理学。物质在发生化学变化时表现出来的性质称化学性质，物质变化时伴随着有新物质生成的变化称化学变化。研究化学变化规律的科学称化学。一般而言，物质在发生物理变化时，不一定发生化学变化，但发生化学变化时，一定同时有物理变化的发生。
第一节 氧化还原反应
在化学反应中有电子得失与转移，其反应物和生成物在反应前后的化合价发生了变化，这一类反应叫做氧化还原反应。例如金属锌在硫酸铜溶液中所发生的置换反应就是氧化还原反应：
Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu
3 X; n9 {0 z8 R4 c, J8 P) g其离子方程式为：
! R+ I- b  \! p% QZn0+Cu2+=Zn2++Cu0
" s, G* [- \( _5 ^$ t& q3 T+ `在这个反应中锌原子的化合价从0升高到+2，Zn发生了氧化反应，失去了2个电子变成Zn2+离子；而铜的化合价从+2降低到0，Cu2+发生了还原反应，得到2个电子变成铜原子。在氧化还原中，失去电子的物质叫做还原剂，在反应中被氧化，表现为化合价升高；得到电子的物质叫做氧化剂，在反应中被还原，表现为化合价降低。例如锌与硫酸铜在溶液中的反应：
2 {3 G/ G( x/ B0 U

                               
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对于给定的氧化还原反应，氧化和还原必然同时发生，如果没有还原剂，氧化剂就无从得到电子；如果没有氧化剂，还原剂也不能失去电子。因此氧化和还原是共存于一个氧化还原反应中。
第二节物质的溶解度
' X0 f; ?; t! m. n9 b. L凡是能溶解其它物质的液体叫做溶剂。凡是能溶解在溶剂中的物质叫做溶质。溶质溶解在溶剂中得到均匀的澄清透明的液体叫做溶液。
" _& N4 r% ?0 T在一定条件下，某物质能溶解于溶剂中的最大量，称为该物质的溶解度。溶解度常用在一定温度下，每100g溶剂中最多能溶解（达到饱和状态）的溶质的克数来表示。例如：在0℃时，100g水中最多只能溶解29.7g氯化铵，所以氯化铵在0℃时的溶解度为29.7g。
- P' ?5 T% T2 ?+ A; `各种物质在水中的溶解度是不同的（见附录），这是由溶质的性质决定的。一般把在室温时（20℃）溶解度在1g以上的，叫做可溶物质；其中10g以上的，叫做易溶物质；溶解度在1g以下的，叫做微溶物质；其中小于0.01g的，叫做难溶物质。
固体物质的溶解度还与温度有关，一般是随着温度升高而增大，表1-1-1所列为氯化铵在水中的溶解度随温度的变化而增大的情况。
表1-1-1温度对氯化铵溶解度的影响
温度/℃
0
  V/ P) G9 X" H1 h: c10
( H- \4 L$ q8 [7 c% o20
30
40
50
8 Y2 b5 X. t% x9 l9 @) m# @' o溶解度/g
29.7
33.3
37.2
3 ~; r. N6 Q9 {41.4
45.8
( O  q$ w. m, T0 p; J9 G50.4
温度/℃
0 B' |. B5 E/ r% W3 H3 L/ m& v0 H60
* v) Y$ \# G0 G' v* ]+ f* z! ~( `70
80
90
100
溶解度/g
55.2
$ }" n' _% c, y& N9 L" r, p60.2
. l* ^% L$ S3 M6 R2 ^4 D" L2 G65.6
; E4 i2 H( o: s* x7 I" M$ J! T  m2 g71.3
# A4 R; y8 N6 e0 M. }77.3
文章关键词： 电镀化学