При получении матриц для грампластинок пользуются гальванопластикой. Первоначально восковая форма покры­вается медью при плотности тока 0,80 А/дм2 в течение 30 мин. Выход по току 90%. Последующее покрытие производится при плотности тока 5,0 А/дм2 в течение 20 ч. Выход по току 95%. Сколько меди в среднем расходуется на одну матрицу грампластинки, если площадь ее поверхности 3,0 дм2?

Дано: j1=0,80 А/дм2=8,0*10 А/м2 — плотность тока при первичном покрытии, t1=30,0 мин=1800 с — время первичного покрытия, ƞ1=90,0%=0,90 — выход по току при первичном покрытии, j2= 5,0 А/дм2=5,0*102 А/м2 — плотность тока при вторичном покрытии, t2=20,0 ч=72*103 с — время вторичного покрытия, ƞ2= 95% =0,95 — выход по току при вторичном покрытии, k=0,33*10-6кг/Кл — электрохимический эквивалент меди, S=3,0*10 -2 м2 — площадь поверхности матрицы.

Найти: т — количество меди, необходимое для изготовления одной матрицы.

Решение. Выход по току показывает, какую часть от рас­четной (по току) составляет масса вещества, выделившегося при электролизе, т. е:130-131_cr

где mрасч определяется из первого закона Фарадея. Массу меди, выделенной при первичном покрытии, можно найти из соотношения:130-131_cr2

Учитывая, что I=jS, получим:132_1cr

Аналогичным образом находим выражение для т2:132_cr

Общее количество выделенной меди:132_cr2

Подставляя числовые данные, найдем искомую величину:132_cr3

Ответ. Для изготовления одной матрицы требуется примерно 0,34 кг меди.