电镀过程实际上是当直流电通过含有欲镀金属离子的电解质溶液中的电极时,金属离子在阴极上还原成金属的过程。这时的阳极通常采用欲镀金属制成,阴极就是需要电镀的产品。其简单的电极反应式如下。
阳极: M—ne=Mn+
阴极 Mn++ne—M
作为副反应,还有水的电解等:
H20(电解)一H+(阴极)+OH一(阳极)
2H++2e——H2
20H--2e=02+2H+
既然在电极上有副反应发生,那么通过电镀槽的电流就不可能全部用在金属的还原上,这就提出了电流效率的概念。
对电镀过程而言,所谓电流效率是指电解时在电极上实际沉积或溶解的物质的量与按理论计算出的析出或溶解量之比。通常用符号叩表示:
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式中Mˊ——电极上实际析出或溶解物质的量;
M-一按理论计算出的应析出或溶解物质的量。
K、f、t是法拉第第一定律中已经出现过的物理量:电化当量、电流和电解时间。由不同电镀液或不同镀种所获得的镀层的重量与理论值的比率可知,不同镀液或镀种的电流效率有很大差别。某些电镀溶液的阴极电流效率见表。
某些电镀溶液的阴极电流效率
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电镀溶液 |
电流效率/% |
电镀溶液 |
电流效率/% |
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硫酸盐镀铜 氰化物镀铜 焦磷酸盐镀铜 硫酸盐镀锌 氰化物镀锌 锌酸盐镀锌 铵盐镀锌 镀铁 氯化物镀金 氰化物镀银 镀铂 镀钯 镀铼 镀铑 |
95~100 60~70 90~100 95~100 60~85 70~85 94~98 95~98 95~98 12~16 60~80 95~100 30~50 90~95 10~15 40~60 |
碱性镀锡 硫酸盐镀锡 氰化物镀黄铜 氰化物镀青铜 氰化物镀镉 铵盐镀镉 硫酸盐镀铟 氟硼酸盐镀铟 氯化物镀铟 镀铋 氟硼酸盐镀铅 镀镉锡合金 镀锡镍合金 镀铅锡合金 镀镍铁合金 镀锡锌合金 |
60~75 85~95 60~70 60~70 90~95 90~98 50~80 80~90 70~95 95~100 90~98 65~75 80~100 95~100- 90~98 80~100 |
在测量电解过程的电流效率时,就是利用了有稳定的接近100%电流效率的硫酸盐镀铜电解槽,这种镀电解槽也被叫做铜库仑计。将被测的镀液与之串联连接,在单位时间内电解后分别对镀铜阴极上的镀层和被测阴极上的镀层用减重法测出重量,它们的比值就是被测液的电流效率。

















