Evaluación de una solución electrolítica de cobre, libre de cianuro, usando trifosfato de pentasodio; para electro recubrimiento de acero ASTM-A36

Abstract

En este trabajo de tesis se realiza la evaluación de la solución electrolítica de cobreado alcalino, libre de cianuro, en base a trifosfato de pentasodio; con el fin de aplicarlo al recubrimiento electrolítico de materiales fabricados en acero ASTM A36. Se utiliza el compuesto mencionado en reemplazo del cianuro de sodio, de naturaleza tóxica y contaminante, con el fin de disminuir ostensiblemente el ambiente tóxico y contaminante que generan los electrolitos de cobreado alcalino cianurado.

Se revisa la teoría de la química de los compuestos complejos; para entender el comportamiento de los mismos, frente a los factores de influencia como temperatura, pH, etc, al formarse un compuesto complejo entre el cobre y el ion trifosfato. Se revisa la teoría electroquímica para entender el funcionamiento y la dependencia de las variables de operación de las celdas electrolíticas, como densidad de corriente, temperatura, pH, etc. Se evalúan experimentalmente las condiciones de operación durante la electrolisis: concentración de electrolito, densidad de corriente, pH y temperatura; para obtener un óptimo recubrimiento con cobre del acero ASTM A36. Se realizan pruebas con las soluciones de cobreado cianurado; para fines de comparación cualitativo de aspecto (color y adherencia). Se logra obtener los rangos de las variables de operación que permiten obtener recubrimientos electrolíticos de cobre de calidad aceptable, como para seguir continuando con la secuencia del proceso. Se concluye que se logró el objetivo de la tesis y dar por sentado que se puede formular una solución electrolítica desde bases teóricas.

In this thesis work, the evaluation of the electrolytic solution of alkaline copper plating, free of cyanide, based on pentasodium triphosphate is carried out; in order to apply it to the electrolytic coating of materials made of ASTM A36 steel. The aforementioned compound is used to replace sodium cyanide, which is toxic and polluting in nature, in order to ostensibly reduce the toxic and polluting environment generated by alkaline cyanide copper plating electrolytes.

The theory of the chemistry of complex compounds is reviewed; to understand their behavior, against influencing factors such as temperature, pH, etc., when a complex compound is formed between copper and the triphosphate ion. Electrochemical theory is reviewed to understand the operation and dependence of the operating variables of electrolytic cells, such as current density, temperature, pH, etc. The operating conditions during electrolysis are experimentally evaluated: electrolyte concentration, current density, pH and temperature; to obtain an optimal copper coating of ASTM A36 steel. Tests are carried out with cyanide copper plating solutions; for qualitative comparison of appearance (color and adherence). It is possible to obtain the ranges of the operating variables that allow obtaining copper electrolytic coatings of acceptable quality, to continue continuing with the process sequence. It is concluded that the objective of the thesis was achieved and it is assumed that an electrolytic solution can be formulated from theoretical bases.