树 叶 电 镀.docVIP

树 叶 电 镀??????一、实验目的 ?? 将电镀的工艺原理应用来制作“树叶电镀”，希望能开创树叶电镀的应用新路子。 二、实验仪器和所需试剂 ?? 1000ml的烧杯、250ml的烧杯、酒精灯、水槽、小刷子（用来刷去叶肉）、PH试纸、温度计、玻璃棒、量筒、学生电源、记时器、若干导线。 NaOHSnCl2、、 PdCl2 、 TiCl3CuSO4·5H2O?、 NaKC4H4O4·4H2O HCHO(37%) NiCl2·6H2O 草酸 氨水适量 酒精 盐酸 碳酸钠 亚氨基二磺酸铵 蒸馏水适量 新鲜树叶 三、实验原理 ??由于经前期处理后的树叶是非导体，因此电镀前树叶表面必须进行金属化。本实验采用如下流程：敏化——活化——化学镀——电镀，现将相关原理表述如下： （一）敏化 ?? 树叶经过敏化处理，表面吸附有一层薄的敏化液，进入清洗水槽时，由于清洗水PH值高于敏化液，发生两价锡的水解作用。 SnCl2+H2O ==Sn(OH)Cl+HCl 同时 SnCl2+2H2O==Sn(OH)2+2HCl 液膜中存在的部分SnCl42—也会随之发生水解。 ???? SnCl42—+ H2O== Sn(OH)++H++4Cl- ???? SnCl42—+2H2O== Sn(OH)2+ 2H++4Cl- 生成的Sn(OH)Cl与Sn(OH)2还可以聚合，形成微溶于水的凝胶状物质Sn2(OH)3Cl。其反应为：Sn(OH)Cl+ Sn(OH)2==Sn2(OH)3Cl（二）??????????????????????????? ???经过敏化后的树叶，表面吸附了一层还原剂，需要在含有氧化剂的溶液中进行反应，使贵金属离子还原为单质，在树叶表面形成“催化中心”，以便在化学沉积中加速反应。 ??????????? Sn2+－2e-==Sn4+ ??????????? Pd2++2e-==Pd ??????????? Sn2++ Pd2+== Sn4++Pd↓ ?（三）化学镀 ? 1、化学镀铜 ????化学镀铜液中，Cu(OH)2与NaKC4H4O6生成络盐，在HCHO作为还原剂，金属钯作催化剂的作用下，树叶上便有秩序地沉积上一层铜层，发生反应如下： （1）CuSO4+2NaOH==Cu(OH)2+Na2SO4??? (瞬间完成) （2）Cu(OH)2+ NaKC4H4O6== NaKCuC4H2O6+2 H2O （3）2NaKCuC4H2O6+HCHO+NaOH+H2O→Cu2O↓+2NaKC4H4O6+HCOONa（少量） ?????????????????????????? Pd （4）NaKCuC4H2O6+HCHO+NaOH?????? Cu+HCOONa+ NaKC4H4O6 以上总反应可以写为：???????? Pd???????? ?? CuSO4+3NaOH+HCHO????? ???Cu+ Na2SO4+ HCOONa+2 H2O 2、化学镀银 采用银镜反应原理镀银 AgNO3+NH3·H2O=AgOH ↓????? AgOH+NH3·H2O=Ag(NH3) 2OH 4Ag(NH3) 2OH+HCHO→4Ag↓+CO2↑+8NH3↑+3H2O （四）电镀 ?? 1、电镀铜 阳极：Cu-2e-==Cu2+（氧化反应） 阴极：Cu2++2e-==Cu（还原反应） 电极材料:阳极为铜，阴极为叶脉；电解质溶液为硫酸铜溶液；草酸和氨水是调节溶液的PH值。 ?2、电镀银 阳极：Ag-e-==Ag+（氧化反应） 阴极：Ag++e-==Ag（还原反应） 电极材料:阳极为银，阴极为叶脉；电解质溶液为硝酸银溶液；亚氨基二磺酸铵是调节溶液的PH值。 四、实验步骤 （一）脱叶绿素处理 ??????? 选取质硬、完好、带柄的新鲜叶片适量在1000 ml的烧杯中加入250g 氢氧化钠固体和250g 碳酸钠固体，各加入500ml水溶液，放在酒精灯上加热至沸腾，将树叶放入煮15分钟，取出树叶放在清水中漂洗2-3分钟。然后用刷子小心把树叶上的叶肉去除，晾干待用。 ?（二）敏化 ??称取5gSnCl2溶于部分盐酸水溶液中，然后用蒸馏水稀释到500mL。并控制PH值在0-2之间，为防止二价锡离子氧化成四价锡离子，在敏化槽中应放一些金属锡粒，加入约50ml酒精，并将步骤一的树叶放入敏化液中浸泡约5分钟，然后用蒸馏水漂洗1min，取出待用。 ?（三）活化 ??? 称取0.25g PdCl2放入1000ml烧杯中，加入2mlHCl，用酒精稀释至1L。并控制PH值在1-3间，然后将步骤二中的树叶放入该液中约两分钟，然后取出待用。 （四）化学镀 1、化学镀铜 化学镀铜液各成分： CuSO4·5H2O????? 14 g/L NakC4O6·4 H2O??? 44.5 g