腐蝕與表面處理

以電流密度2.0 A/dm²進行鍍鎳30分鐘。設電流效率為100%,鍍膜的厚度最接近下列何者?設 Ni²⁺ + 2e⁻ → Ni,Ni的莫耳質量為58.69 g/mol,密度為8.90 g/cm³,法拉第常數為96485 C/mol。

  1. A約12 µm
  2. B約25 µm
  3. C約1.2 mm
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正確答案:A. 約12 µm

2.0 A/dm² 為 0.020 A/cm²,因此30分鐘(1800 s)內每1 cm²流過的電量為 0.020 × 1800 = 36 C。析出的質量為 36 × 58.69/(2 × 96485) ≈ 1.09×10⁻² g/cm²,除以密度得厚度 1.09×10⁻²/8.90 ≈ 1.23×10⁻³ cm,即約12 µm(12.3 µm)。約25 µm是把2電子反應當成 n = 1 計算的錯誤。約1.2 mm是把dm²誤當成cm²、以2.0 A/cm²計算的錯誤,大了100倍(1 dm² = 100 cm²)。實際上會因氫的生成等使電流效率低於100%,因此這個值是上限的估計。

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