この実験について
鍵、スプーン、または指輪に銅めっきをします。平均膜厚を測定し、電気量を変えずに表面積を変更して、極性を反転させて既存のめっきを剥離します。
学習目標
- 銅を析出させるため、対象物を陰極に置きます。
- 析出した質量とめっき膜厚を区別します。
- 対象物、対極、および浴中の銅を考慮します。
使い方
- 1対象物を負極として回路を閉じ、電源投入時間を一定にして測定します。
- 2入力した対象物の面積を2倍にし、膜厚と析出質量を比較します。
- 3電流効率を下げ、陰極での質量増加と陽極での質量減少を比較します。
- 4対象物を正極にし、初期の銅層が失われる様子を追跡します。
モデル
前提条件
- 酸で緩衝された浴には、事実上無限のCu²⁺リザーバーがあります。陽極では、電流効率100%で銅が溶解します。
- 銅の析出に使われない陰極電流は、水素発生に割り当てられます。そのため、浴中の銅量は、陽極での損失から陰極での増加を差し引いた分だけ増加します。
- 卑金属の溶解と析出は考慮されていません。反転した裸の物体にはモデル上の電流は流れず、初期の銅めっきがなくなると剥離は停止します。
- 入力した表面積に基づき、銅の密度を8.96 g/cm³として均一な平均厚さを算出します。形状の幾何学的表現と目に見えるめっきは、説明のためのものです。
授業で試してみましょう
- Q1陽極の質量減少が物体の質量増加を上回ることがあるのはなぜですか？
- Q2面積を2倍にすると、析出質量が変わらないまま厚さが半分になるのはなぜですか？
よくある質問
物体が正極になった場合、どうなりますか？
モデルが剥離するのは、与えられた銅めっきだけです。モデル化されていない卑金属について予測する前に処理を停止します。
描画した形状を変更すると、新しい面積が計算されますか？
いいえ。イラストが変わるだけです。別途入力した面積が、厚さの計算に使用される定量的な表面積です。