Question

Вычислите необходимую силу тока в электролитической ванне для хромирования поверхности площадью 45 см ^ 2, если через 1 ч толщина слоя хрома равна 2,8 мкм (k = 18 * 10 ^ -8 кг / Кл)

Answer 1

S=45cм^2=0.0045^2
t=1ч=3600 с
h=2.8мкм=2,8*10^-6 м
p=7200кг/м^3
k = 18 * 10 ^ -8 кг / Кл

масса выделяющаяся на катоде = силе тока * время работы * коэффициент к

m=I*t*k
отсюда ток
I=m/t*k
Масса = плотность хрома* объем = плотность хрома *площадь*толщину.
m=p*V=p*S*h
тогда
I=p*S*h/t*k=7200*0.0045*2,8*10^-6/3600*18*10^-8 = 0.14 Ампер=140 мА.

Answer 2

Для вычисления необходимой силы тока в электролитической ванне для хромирования поверхности, мы можем использовать закон Фарадея для электролиза. Закон Фарадея гласит, что масса вещества, выделяющегося или осаждаемого на электроде в результате электролиза, пропорциональна количеству электричества, проходящего через электролит.

Мы можем использовать следующую формулу для вычисления необходимой силы тока:

I = (m * Z) / (t * F)

где: I - сила тока (Ампер), m - масса осажденного вещества (кг), Z - заряд иона (количество электронов), t - время электролиза (секунды), F - постоянная Фарадея (96 485 Кл/моль).

Для хромирования нас интересует масса осажденного хрома (m). Мы знаем площадь поверхности (S) и толщину слоя хрома (d) через 1 час (3600 секунд). Мы можем предположить, что слой хрома имеет форму цилиндра.

Для начала найдем объем слоя хрома:

V = S * d

где: V - объем слоя хрома (м^3).

Затем мы можем найти массу хрома, зная его плотность. Плотность хрома составляет примерно 7 200 кг/м^3.

m = V * плотность хрома

Теперь, найдя массу хрома (m), мы можем перейти к вычислению необходимой силы тока (I).

Для хрома масса одного атома (молекулярная масса) равна 52 г/моль, а заряд одного иона хрома (Z) равен 1 (количество электронов, передаваемых при реакции).

Теперь, подставим все значения в формулу:

I = (m * Z) / (t * F)

I = (m * 1) / (t * F)

I = (V * плотность хрома) / (t * F)

Теперь подставим значения:

S = 45 см^2 = 0.0045 м^2 d = 2.8 мкм = 2.8 * 10^-6 м плотность хрома = 7 200 кг/м^3 = 7 200 * (1/1 000 000) кг/м^3 = 0.0072 кг/м^3 t = 3600 секунд (1 час) F = 96 485 Кл/моль

V = S * d = 0.0045 м^2 * 2.8 * 10^-6 м = 1.26 * 10^-8 м^3

m = V * плотность хрома = 1.26 * 10^-8 м^3 * 0.0072 кг/м^3 = 9.072 * 10^-11 кг

Теперь, подставим значения в формулу:

I = (9.072 * 10^-11 кг * 1) / (3600 сек * 96 485 Кл/моль)

I = 2.499 * 10^-15 Ампер

Таким образом, необходимая сила тока для хромирования поверхности составляет приблизительно 2.499 * 10^-15 Ампер.