Niquelação: processo eletroquímico de deposição de níquel em aço carbono

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Universidade Federal do Rio de Janeiro
Eletroquímica Aplicada
Niquelação
1. INTRODUÇÃO
A niquelagem, ou niquelação, é um dos processos eletroquímicos que compõem o grupo de técnicas da galvanoplastia. De forma resumida, consiste em transferir íons a partir de um metal imerso e uma solução para outra superfície, utilizando-se de uma reação eletroquímica.
Para que seja bem-sucedido, aquela superfície que será recoberta pela deposição de um metal deve ser feita o catodo, onde ocorrerá a reação de redução do metal a se depositar; ao passo que o metal que deve se oxidar precisa ser o anodo.
Cotidianamente, a técnica é largamente aplicada para fins de proteção contra corrosão, ampliação da condutividade, aumento da dureza e resistência a temperatura.
2. OBJETIVO
Observar a deposição de níquel metálico em corpo de prova de aço carbono e determinar a espessura de níquel depositado no mesmo, utilizando para a eletrólise uma densidade de corrente definida no valor de 3 A/dm2.
3. MATERIAIS E MÉTODOS
3.1. Materiais:
· 
· Paquímetro
· Becher de 400 mL;
· Balança de precisão de 0,1mg;
· Eletrodo de níquel;
· Corpo de prova de aço carbono;
· Solução com NiSO4 100g/L + ácido bórico 40g/L + HCl 10% + Lauril Sulfato de Sódio (1mL).
· Fonte geradora de corrente;
3.2. Procedimento:
Preparo do cátodo
Realizou-se a lavagem do corpo de prova com água corrente e sabão e o polimento do corpo de prova, para a retirada de qualquer impureza física na superfície utilizada. 
Com auxílio de um paquímetro mediu-se as dimensões do corpo de prova. Em seguida pesou-se o corpo de prova em balança analítica.
Preparo da célula eletrolítica
Adicionou-se 100mL da solução de NiSO4 ao becker, o catodo (aço carbono), o anodo (níquel). Conectou-se os eletrodos à fonte de corrente elétrica, sendo o catodo conectado ao polo negativo e o anodo ao positivo. Ajustou-se a corrente na fonte de tensão para 0,09 A, afim de se obter uma densidade de corrente de 3 A/dm2 do corpo de prova. Aplicou-se corrente elétrica no sistema por 10 minutos. Ao fim do tempo de eletrólise, retirou-se o catodo, procedeu-se com a lavagem, secagem e pesagem.
	
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Medidas do corpo de prova obtidas com o paquímetro, assim como sua área, estão apresentadas na tabela abaixo:
Tabela 1. Área superficial calculada.
	Área Superficial
	Largura (mm)
	21,7
	Altura (mm)
	14,0
	Área (mm2)
	304
	Área (dm2)
	0,0304
· Cálculo da corrente aplicada para obtenção da densidade de corrente de d= 3 A/dm2:
 	 	
· Cálculo teórico da massa depositada (m) no corpo de prova para cada corrente e tempo aplicado: 
 = 
 = 29,35g
Semi reações envolvidas no processo:
catodo: Ni+2 + 2 → Ni0
anodo: Ni0 → Ni+2 + 2 
	0,0164g
 = =
· Cálculo da massa depositada com os dados obtidos no experimento:
Após eletrólise de 10 minutos, lavagem, secagem e pesagem do catodom, obteve-se os resultados expostos na tabela 2.
Tabela 2. Resultados de massa do corpo de prova e massa de Níquel depositada.
	Densidade de
Corrente (A/dm²)
	Massa inicial (g)
	Massa final (g)
	Massa de Níquel
Depositada (g)
	3
	11,6975
	11,7098
	0,0123
	Eficiência (%) = × 100
Eficiência (%) = × 100
Eficiência (%) = 
· Cálculo da espessura do corpo de prova: 
5. CONCLUSÃO 
A deposição do zinco metálico pôde ser observada no catodo de aço carbono, como era esperado. A eficiência de deposição de 75% pode ter sido ocasionada pela ineficiência na limpeza do corpo de prova, inconstância na densidade de corrente e outros cuidados quantitativos com a amostra.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
SOBRAl, Luis Gonzaga dos Santos Sobral “ELETRORRECUPERAÇÃO DE COBRE E OXIDAÇÃO DE CIANETO DE EFLUENTES AQUOSOS DILUÍDOS” Disponível em: <http://www.cetem.gov.br/publicacao/CTs/CT2004-007-00.pdf>Acesso em: 09 de dezembro de 2015.
GENTIL, V. Corrosão. 3ª Edição. LTC
http://www.gea.ufpr.br/arquivos/lea/material/Fundamentos%20da%20Eletrodeposicao.pdf acessado 04/12/2016 às 21:22