化學(xué)鍍的發(fā)現(xiàn)與運(yùn)用
化學(xué) / 2019-05-22
想在金屬表面上一層其他金屬，大家都很熟悉，可以用電法。但還有一種不同于電的工藝，叫化學(xué)鍍。
化學(xué)鍍是一種新型的金屬表面處理技術(shù)，該技術(shù)以其工藝簡便、節(jié)能環(huán)保而日益受到人們的關(guān)注?；瘜W(xué)彼使用范圍很廣，金層均勻、裝飾性好在防護(hù)性能方面，能提高產(chǎn)品的耐蝕性和使用壽命;在功能性方面，能提高加工件的耐磨導(dǎo)電性、潤滑性能等特殊功能，因而成為全世界表面處理技術(shù)的一個(gè)發(fā)展?；瘜W(xué)鍵技術(shù)是在金屬的催化作用下，通過可控制的氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生金屬的沉積過程。與電相比，化學(xué)鑲技術(shù)具有鑲層均勻、針孔小、不需直流電源設(shè)備、能在非導(dǎo)體上沉積和具有某些特殊性能等特點(diǎn)。另外，由于化學(xué)鍍技術(shù)廢液排放少，對環(huán)境污染小以及成本較低，在許多領(lǐng)域已逐步取代電鍍，成為一種環(huán)保型的表面處理工藝。目前，化學(xué)鍍技術(shù)已在電子閥門制造、機(jī)械、石油化工、汽車、航空航天等工業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用。化學(xué)鍍不僅能將金屬鍍到金屬制品上去，而且也能把金屬鍍到非金屬(如玻璃和塑料等)上去。
此外，化學(xué)鍍在工作的時(shí)候不用耗電，完全是靠化學(xué)作用進(jìn)行的。化學(xué)鍍的主要類型有三種:還原法、接觸法和浸鍍。我們這里介紹其中的一種--還原法。
你總用過熱水瓶吧?你知道熱水瓶膽上的光亮海層是什么物質(zhì)嗎?它是怎樣鍍上去的?我們通過制銀鏡的實(shí)驗(yàn)就可知道了。
先配制銀氨溶液:在5毫升10％的硝酸銀溶液中，慢慢滴加5％的氨水，一直滴至那些起始生成的沉淀恰好完全溶解為止。然后加入1毫升5％的氫氧化鈉(必須注意，這個(gè)混合液只能在臨用時(shí)配制，不可長久貯存，因久存可能生成爆炸物;用后的剩余液體，也應(yīng)用酸處理后倒人廢液缸中)。
取試管一支，先用熱的氫氧化鈉溶液，后用蒸餾水徹底洗凈。然后在試管中加入2毫升銀氨溶液和2毫升20％的葡萄糖溶液?；旌暇鶆蚝?，把試管浸在60℃～80℃的水中加熱，并觀察管壁上的變化。如果試管洗得干凈，加熱幾分鐘后就可以觀察到管壁上產(chǎn)生了光亮的銀鏡。如果管壁洗得不干凈，就不會(huì)形成銀鏡，只有黑色沉淀析出。
因?yàn)槠咸烟蔷哂羞€原性，所以能使氫氧化二銨合銀還原為銀。還原出的銀粒非常細(xì)小，它緊密地沉積在管壁上而形成銀鏡。熱水瓶膽的光亮薄層就是利用同樣的原理與類似的方法制成的。這就是一種化學(xué)鍍銀的方法。通過這個(gè)實(shí)驗(yàn)，我們可以大致上對化學(xué)有了認(rèn)識。也許有人會(huì)同，為什么這里的銀不能用電鍍而要用化學(xué)的辦法呢?這是因?yàn)榉墙饘俨荒苤苯与婂兊木G故。熱水瓶膽是用非金屬的玻璃做的，它是電的不良導(dǎo)體，因此不能用電鍍的辦法把銀鍍上去，而只能用化學(xué)鍍法。
有時(shí)，為了達(dá)到某種特殊的要求，需要在非金屬(如塑料等)上電種金屬或合金，那么可以先用化學(xué)鍍法在鍍件上沉積上另一種金屬，然后進(jìn)行電鍍。
盡管電比化學(xué)鑲有很多有利的條件，如它的工藝過程比較成熟，所以它還是目前廣泛使用的金屬的重要方法。但它也有缺點(diǎn)，如層沒有化學(xué)均勻，特別在棱角和邊上往往會(huì)鑲得比一般部位厚，形狀復(fù)雜的零件，更無法鍍好?；瘜W(xué)鍍的鍍層也不能鍍得很厚?；瘜W(xué)鍍的鍍層與基體金屬結(jié)合得極緊密，耐腐蝕性好，因此可以用這種方法來解決堿液蒸發(fā)器和石油精煉等化工設(shè)備的耐腐蝕問題。
除了化學(xué)鍍鎳外，常用的還有化學(xué)鍍銅、鍍錫以及鍍銀等。
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