关于电镀铜课本上说电镀铜中的电解液是用酸化的CuSO4,为什么要酸化,不酸化有何不良后果?

关于电镀铜
课本上说电镀铜中的电解液是用酸化的CuSO4,为什么要酸化,不酸化有何不良后果?

影响镀层质量的因素
影响镀层质量的因素很多,但最重要的因素有：
1.镀液的影响
主盐溶度：主盐溶度越高,则浓差极化越小,导致结晶形核速率降低,所得组织较粗大.这种作用在电化学极化不显著的单盐镀液中更为明显.稀溶液的分散能力比浓溶液好.
配离子的影响：配离子使阴极极化作用增强,所以镀层比较致密,镀液的分散能力也较好,整平能力较高.
附加盐的作用：除可提高镀液的电导性外,还可增强阴极极化能力,有利于获得细晶的镀层.
2.PH值
镀液的ph值影响氢的放电电位,碱性夹杂物的沉淀,还可以影响络合物或水化物的组成以及添加剂的吸附程度.但是对各种因素的影响程度一般不能预见,最佳的PH值往往要通过实验决定.
通过测定镀液的PH值可以了解阳极和阴极效率的高低.
当阳极不溶时,镀液中的金属离子会逐渐减少,并同时变得酸化.因为此时会发生如下反应：
2H2O=O2+4H++4e- 或 4OH-=O2+2H2O+4e- （碱性镀液中）；
上述二种反应都会造成酸化.
另一方面,阴极上氢的析出会使溶液碱化：2H++2e=2OH-+H2
所以电镀过程中,如Ph值上升,意味着阴极效率比阳极效率低；如PH值下降,阳极效率比阴极效率低.
3.电流参数的影响
电流密度：每种镀液有它最佳的电流密度范围,其大小的确定应与电解液的组成,主盐溶度,PH值,温度及搅拌等条件相适应.加大主盐溶度,升温,搅拌等措施都可提高电流密度上限.电流密度低,阴极极化作用小,镀层结晶粗大,甚至没有镀层；随着电流密度提高,阴极极化作用增大,镀层变得细密；但是电流密度过高,将使结晶沿电力线方向向电解液内部迅速增长,造成镀层产生结瘤和枝状结晶,甚至烧焦；电流密度极大时,阴极表面强烈析氢,PH变大,金属的碱盐就会夹杂在镀层之中,使镀层发黑；此外,电流密度增大,有时会使阳极钝化,导致镀液中金属离子缺乏.
电流波形：电流波形对镀层质量的影响,在某些镀液中非常明显.
①三相全波整流和稳压直流相当,对镀层组织几乎没有什么影响.
②单相半波会使镀Cr层产生无光泽的黑灰色.
③单相全波会使焦磷酸盐镀Cu及Cu-Sn合金镀层光亮.
④周期换向电流：
在电镀某些金属（如Cu,Ag）时,采用周期换向电流可使镀层结晶细密,表面光滑,且可加大电流密度,提高沉积速度.但不能无选择地使用,在有些情况下使用甚至是有害的.（如在酸性槽液中,带凹槽的铸件,采用周期换向电流工艺是有害无益的）.
4.添加剂的影响（包括络合物,平整剂,光亮剂等）
添加剂:在电解液中加入少量某种物质,能明显地改善镀层组织,使之平整,光亮,致密等,这些物质叫添加剂.
添加剂在镀液中的作用有两种主要方式：①形成胶体吸附在金属离子上,阻碍金属离子放电,增大阴极极化作用；②吸附在阴极表面上,阻碍金属离子在阴极表面上放电,或阻碍放电离子的扩散,影响沉积结晶过程,并提高阴极极化作用.
添加剂按其性质不同,有整平、光亮、润湿、消除内应力等作用,从而改善镀层组织,表面形态,物理、化学和力学性能.
5.温度的影响
温度升高,扩散加速,浓差极化下降,同时,温度升高,使离子的脱水过程加快,离子和阴极表面活性增强,也降低了电化学极化,所以,温度升高,阴极极化作用降低,镀层结晶粗大.
但在实际生产中常采用加温措施,这主要是为了增加盐类的溶解度,从而增加导电能力和分散能力,允许提高电流密度上限,并使阴极效率提高,减少镀层吸氢量.不同的镀液有其最佳的温度范围.
6.搅拌的影响
搅拌可降低阴极极化,使晶粒变粗；但可提高电流密度,从而提高生产效率,此外,搅拌还可增强整平剂的效果.
7.基体金属对镀层的影响
基体金属性质的影响：镀层的结合力与基体金属的化学性质及晶体结构密切相关.如果基体金属电位负于沉积金属电位,就难以获得结合良好的镀层,甚至不能沉积.若材料（如不锈钢、铝等）易于钝化,不采取特殊活化措施也难以得到高结合力镀层.基体材料与沉积金属其晶体结构相匹配时,利于结晶初期的外延生长,易得到高结合力的镀层.
表面加工状态的影响：镀件表面过于粗糙、多孔、有裂纹,镀层亦粗糙.在气孔、裂纹区会产生黑色斑点,或鼓泡、剥落现象.铸铁表面的石墨有降低氢过电位的作用,氢易于在石墨位置析出,阻碍金属沉积.
8.前处理的影响
镀件电镀前,需对镀件表面作精整和清理,去除毛刺、夹砂、残渣、油脂、氧化皮、钝化膜,使基体金属露出洁净、活性的晶体表面.这样才能得到健全、致密、结合良好的镀层.前处理不当,将会导致镀层起皮、剥落、鼓泡、毛刺、发花等缺陷.