ÁREA: Físico-Química
TÍTULO: Determinação de parâmetros fisico-quimicos de banhos eletrolíticos para deposição de cobre
AUTORES: MELO, A. L. T. (UECE) ; SILVA FILHO, M.A.N (UECE) ; PEREIRA, W.G. (UECE) ; ARAÚJO, S.V.L (UECE) ; SILVA, R.C.B (UECE)
RESUMO: Os banhos eletrolíticos são soluções utilizadas em tratamentos de superfícies de ligas metálicas onde será depositado o metal. O propósito desses tratamentos são os mais diversos, da decoração à prevenção de corrosão.
Os banhos de eletrodeposição são formados por diferentes sais simples de metais da primeira série de transição, tais como sulfatos, nitratos ou cloretos de cobre, níquel, cobalto, cromo ou zinco.
Os parâmetros fisico-químicos analisados no trabalho foram o pH e a condutividade eletrônica desses banhos.
Os banhos eletrolíticos para a deposição de cobre a base de ácido cítrico e de ácido sulfúrico contendo aditivo dietanolamina são estáveis e a condutividade dos mesmos pode sofrer alteração com a concentração do aditivo.
PALAVRAS CHAVES: eletrodeposição banhos eletrolíticos
INTRODUÇÃO: Os banhos eletrolíticos são soluções utilizadas em tratamentos de superfícies de ligas metálicas onde será depositado o metal. Os propósitos desses tratamentos são os mais diversos, da decoração à prevenção de corrosão. Os banhos de eletrodeposição são formados por diferentes sais simples de metais da primeira série de transição, tais como sulfatos, nitratos ou cloretos de cobre, níquel, cobalto, cromo ou zinco. Tem-se que as características físico-químicas destes banhos influem significativamente nas qualidades do eletrodepósito metálico obtido. Em vista disso, tem-se no presente trabalho a proposição de banhos eletrolíticos para deposição de cobre sobre aço, investigando-se os parâmetros físico-químicos (composição, pH e condutividade), a fim de estabelecer a relação entre as características do banho e o eletrodepósito formado.
MATERIAL E MÉTODOS: Foram preparados dois banhos eletrolíticos (500mL), denominados banho 1 e banho 2.
O banho 1 foi preparado via dissolução direta dos componentes: CuSO4 (sulfato de cobre) a 0,25 M, Hcit (ácido cítrico) a 1 M. A força iônica deste eletrólito foi ajustada para 0,5mol.L-1, utilizando solução de Na2SO4 (sulfato de sódio) a 0,16 M. Por outro lado, o banho 2 foi preparado com CuSO4 a 0,25 M, H2SO4 (ácido sulfúrico) a 1 M, e para a mesma finalidade do banho 1, o Na2SO4 0,16 M, em seguida foram adicionados diferentes concentrações do aditivo dietanolamina (C4H11NO2). A partir de então, foram classificados esses banhos de acordo com a concentração de dietanolamina presente: (A) 0,1 mM, (B) 1mM e (C) 10mM.
Após a preparação das soluções eletrolíticas, foram medidos o pH e a condutividade a 25ºC. Foi realizado o ajuste do pH para o valor igual a 4 com a adição de solução de NaOH diluída. A medida de pH dos banhos preparados foi realizada utilizando o pHmetro de bancada, da Marconi, previamente calibrado. A medida da condutividade foi efetuada em condutivimetro de bancada, da Microanal, previamente calibrado e ajustada a constante de célula.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Efetuada a preparação dos banhos, foi verificado visualmente o aspecto dos mesmos. Tem-se que os banhos preparados apresentam coloração características de soluções eletrolíticas de íons Cu (II) (azul intenso). No banho 1, a coloração era de azul intenso, já no banho 2 a intensidade da coloração aumentava com o aumento da concentração do aditivo dietanolamina.
O pH dos banhos foi ajustado a 4, visto que as soluções tinham caráter ácido. Foi utilizado NaOH (hidróxido de sódio) 1M. O pH não apresentou variação ao longo do tempo, indicando, portanto que o pH tem uma certa estabilidade dos banhos.
Os valores de condutividade medidos para os banhos 1 e 2 estão apresentados na tabela abaixo (Figura 1).
É verificado que os valores de condutividades são particularmente altos, devido a grande quantidade de íons livres em solução. É observado que no banho 2 tem-se que a concentração do aditivo dietanolamina tende a aumentara a condutividade da solução.
CONCLUSÕES: Os banhos eletrolíticos para a deposição de cobre a base de ácido cítrico e de ácido sulfúrico contendo aditivo dietanolamina são estáveis e a condutividade dos mesmos pode sofrer alteração com a concentração do aditivo.
AGRADECIMENTOS:
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: LAITINEN, H.A.; HARRIS, W.E. Chemical Analysis, McGraw-Hill, New York, 1975.
Revista Analytica • Outubro/Novembro 2007 • Nº31
LEE, J.D.; Química Inorgânica não tão concisa,tradução da 5º edição inglesa, Ed. Edgard Blücher, 1996
