赫爾槽試驗
赫爾槽試驗是現代電鍍新工藝試驗，新助劑開發及改進，鍍液工藝維護等過程中最基本、最便捷的手段之一，不可或缺。不能熟練掌握赫爾槽試驗，就稱不上是合格的電鍍技術工作者。然而，如何認識、正确操作該項試驗，卻有許多問題值得讨論。
1.分析化驗與小槽試驗
調整電鍍液有三個途徑：一是憑經驗判斷，二是進行化驗分析，三是通過試驗判定。對應用年久、已有經驗的老工藝，憑觀察工件鍍層狀況，判定該如何調整，不能說完全無用。例如：一看氰化鍍銅層的色澤、低電流密度區狀況，就能立即判斷出遊離氰濃度的高低。但這也隻能在鍍層已表現出異常時才能判斷，且要有相當豐富的實踐經驗，對新工藝、新助劑的采用則無法判定(因無經驗可言)。
1. 1 依分析化驗結果調整鍍液
完全依分析化驗結果來調整鍍液的工藝人員，稱不上合格，因為分析化驗具有相當大的局限性。
1. 1. 1 分析方法本身有問題
有一名經驗豐富、化學基本功很紮實的大學本科畢業的老分析員告訴筆者，書上所載的分析化驗方法相互傳來抄去，其中有不少本身就有問題。筆者也學過分析化學、儀器分析等專業課程，有些方法并不切合大生産實際。例如，用于化驗分析氯化鉀鍍鋅液中氯化鉀的常規方法隻适于新配鍍液，而不适于大生産中應用已久的鍍液。講一個真實的故事：多年前，一位電鍍廠化驗員與工藝員吵得不可開交。化驗員堅持說自己的化驗結果是準确的，标準液是剛标定了的，終點判定也是準确的，計算無誤，鍍液中的氯化鉀就是多了。工藝員卻堅持說，氯化鉀就是少了很多，要至少補充60g/L才能生産。其實兩人都是對的。問題不在于誰是誰非，而在于分析方法本身就存在有問題：先化驗總氯、總鋅，換算出氯化鋅，餘氯再從理論上換算為氯化鉀。大生産中用鹽酸酸洗，清洗不淨(尤其是管件)時，會将鹽酸不斷帶入鍍液中；平時因陰極電流效率遠低于陽極電流效率，鍍液pH值會不斷上升，又用鹽酸調低pH值，總氯量不斷上升，而K+因帶出損耗又不斷減少。K+對提高鍍液電導率起重要作用(效果比Na+好)，而上述工廠并無條件用選擇性鉀離子電極法或高級儀器分析K+含量，隻能采用常規化驗法分析總氯。因此化驗員雖然很辛苦，但結果沒有任何作用；工藝員根據實際電鍍或實驗判定氯化鉀少了許多，是符合實際的。類似的問題還是應該以工藝試驗結果為準。
1. 1. 2 工廠分析手段的欠缺
現代儀器分析發展很快，對遠在幾億光年的星球，能用光譜分析其組分；我國“嫦娥一号”飛船繞月球飛行，也能分析月球表層組分含量；DNA 法可分析千年古屍。但這些都要求采用高科技儀器分析手段，一般電鍍廠沒有能力采用這些高級儀器分析，連鍍液中微量金屬雜質都難以分析，這是現實。
1. 1. 3 化驗人員的責任心與操作水平
分析化驗的準确性受人為因素影響很大。同樣一種鍍液，找不同地方、不同化驗人員分析，可能結果相差很大，這與化驗人員的責任心、知識水平、操作熟練程度密切相關。化驗是一項要求科學嚴謹、細心耐心的工作。例如使用分析天平的熟練程度(對苛性鈉等易潮解物，動作慢了則越稱越重)，對标準溶液是否及時标定、更新，滴定終點的判定，采用重量法時對沉澱的洗滌與收集(如鍍鉻液，特别是低鉻鈍化液中硫酸的重量法分析，光亮酸銅液中氯離子的常規分析等的結果幾乎不可信)，幹擾物質的去除等等，影響因素太多。
要考察化驗準确性很簡單：精确稱取分析純材料配液，叫化驗一下，即可看出誤差。筆者原所在國營企業有一名正宗大學科班畢業的老化驗員，她對電鍍液的分析在成都地區可稱王牌水平，但帶的幾個徒弟都半途而廢，原因是不能達到她近乎苛刻的要求，比如搖三角瓶要搖得均勻，清洗燒杯、三角瓶等要求内外完全親水，并用蒸餾水淌一次。
1. 1. 4 無法常規化驗的組分太多
鍍液中含量少、影響大的無機雜質、有機雜質無法分析。現代廣泛采用由多種有機中間體複配而成的添加劑、光亮劑，即使知道組分，也無法分析；售品更多以代号表示，連組分都不知，分析化驗更無從談起。
作者并不否定分析化驗的作用，但常規化驗僅供參考，還須輔以試驗驗證。對于合金電鍍，鍍液或鍍層中合金元素的多少，難以通過試驗來确定。此時，準确的分析化驗就很必要了。
1. 2 試驗方法的選擇
試驗可供選擇的方法有多種：(1) 在小型鍍槽中利用小型工件作小試。此法用液量較大，且陰陽極距離近，不能真實反映大生産的幾何因素對分散能力等的影響，隻能作為新工藝、新助劑等研發的第二階段試驗用(研發通常包括實驗室試驗、小試、中試和生産應用4 個階段)。(2) 燒杯内試驗。小燒杯試驗用液不多，但用試片試驗時，隻能反映某一特定電流密度下的情況，難以在同一試片上反映出寬電流密度範圍内鍍層的狀況，但可用不同基體材料小件(特别是難鍍材料)判定電鍍效果。(3) 赫爾槽試驗。其最大的優點是：能用很少的鍍液，一次試驗即可反映出十分寬廣的電流密度範圍内鍍層的狀況。它是實驗室應用最廣、最快捷的試驗方法。正因為如此，一經發明，就迅速獲得了推廣應用。
2. 赫爾槽及陰極試片上的電流分布
2. 1 赫爾槽
赫爾槽是1939 年英國人R. O. Hull 發明的一種小型電鍍試驗槽，又譯為霍爾槽。因形為梯形，故又稱梯形槽。按盛液體積來分，有1000mL、534mL、320mL、267mL、250mL 等多種尺寸。用得最多的是267mL(英制用)和250mL(公制用)兩種。我國采用公制，為便于換算，多直接于267 mL的赫爾槽中盛裝250 mL 鍍液使用。
2. 2 赫爾槽陰極試片上電流密度的分布
試驗時，在圖1中的AD 邊放陽極，BC 邊放陰極試片。試片B 端距離陽極最近，鍍液電阻最小，因而電流密度最大，稱為高端或近端；C 端正好相反，稱為低端或遠端。
标準尺寸267 mL 赫爾槽的陰極試片上，電流密度的分布可用下式(1)計算：
Jk = I (5.1 − 5.24 lgL) (1)
其中：
Jk──陰極上某位置的電流密度(A/dm2)；
I──選用的電流強度，即試驗用電流(A)；
L──陰極試片上該位置距近端的距離(cm)。
式(1)僅适于L 為1~9cm 範圍内的計算，L<1cm或L>9cm 都不适用。
表1 為計算結果。
3.赫爾槽試驗的基本要求
3. 1 電源
(1) 輸出直流紋波系數與大生産用電源基本一緻。這就要求電流具有多種輸出波形供選擇，制作起來比較難。對于必須要求低紋波直流的工藝，應采用低紋波直流小電源。市場上部分高頻開關試驗用電源能達到此要求。單相可控矽或矽整流的全波(或橋式)整流電源若未加π 型濾波，也達不到要求(懂電器的人可購100W/24V 的變壓器，用低壓側作電感線圈，另加2隻24V/6800μF 的電解電容制作濾波器)。
(2) 輸出電壓0~15V、電流0~10A 的小電源。電源額定輸出電流越大，讀數越不準确(尤其是動圈式電流表、電壓表)，試驗不具有重現性。有人居然還用大生産用的500A 整流器做赫爾槽試驗，實在令人費解。
(3) 最好帶有時間預置定時聲音報警，可不必死盯時間。時間不準，試驗重現性也差。
(4) 必須同時有電流與電壓顯示。電流相同時，電壓越低，說明鍍液電導率越高。對于光亮酸銅液，2A攪拌鍍，正常試驗電壓應為3.0~3.2V(與所用外電路線肯定硫酸多了。通過電壓即可大緻判定硫酸的多少。筆者用的是自研自裝的0~15V、0~5A 的小型單相電源，全波整流後大電容濾波，由具有恒流特性的功率場效應管(VMOS 管)調整輸出，具有低紋波直流輸出，帶風冷且以撥碼開關預置時間，到時音樂報警。
3. 2 陽極
3. 2. 1 材料
陽級用材料應與大生産相同。如光亮酸銅用低磷銅陽極，鍍鉻用鉛錫陽極，鍍鋅用0#鋅陽極，堿銅用紫銅陽極，仿金鍍用仿金合金陽極或H68黃銅闆等。
3. 2. 2 尺寸
标準尺寸為寬63mm、長65~68mm。不允許過窄，否則安放時或左或右，試驗重現性差；也不允許有缺角現象，用殘了就應更新。厚度不宜大于5mm，否則液位上升過多，導緻試驗結果不準。可選生産上用薄了的陽極截割，但尺寸應符合要求。筆者則制有模具，對于鋅、錫、錫鉛合金，用模具熔鑄多個備用。
3. 2. 3 砂洗
由于赫爾槽試驗時陰、陽極(指平闆陽極)的面積比約1∶0.63，但大生産要求該比值大于1，因此，對光亮酸銅等進行赫爾槽試驗時，時間久了陽極可能鈍化。若發現陽極有鈍化現象(電流減小、電壓升高)，應将其取出，砂洗幹淨或活化處理後再用。對于酸性亮銅，2A 攪拌鍍5min，磷銅陽極不應鈍化；若鈍化了，則應尋找原因(硫酸過少、氯離子不足、含磷量過高等)。
3. 3 陰極試片
3. 3. 1 材料
一般可用黃銅片，鍍鋅與硬鉻則用冷軋鋼片。考察鋼鐵件上無氰堿銅的結合力時，用光亮冷軋鋼片；考察裝飾鍍鉻的光亮範圍時，用剛鍍過亮鎳而尚未鈍化的試片。一般試片經砂洗，或鐵試片褪鋅、褪鉻後，可重複使用多次，一次性使用則過于浪費。
3. 3. 2 尺寸
标準尺寸為長100mm、寬65~68mm、厚0.3~0.5mm。過長，放不下，貼不緊；過短，或左或右，試驗重現性差且電流密度分布不正常。最好用剪床下料，規矩、平整。
3. 3. 3 保存
若試片要保存供客戶看，鍍後應鈍化(除鍍鉻外)、吹幹，密封保存。可重複使用的試片，若是鋼片，則應褪除鍍層後存放于稀堿水中，以防生鏽；對于光亮酸銅試片，應存放于稀硫酸中，防止嚴重氧化變色，否則再處理時很麻煩。
3. 3. 4 鍍前處理
陰極試片的鍍前處理十分重要。試驗達不到預期效果，與鍍前處理不細心關系很大。
3. 3. 4. 1 砂磨
由于試片本身或重複使用時鍍層硬度可能相差很大，應備有640#、850#甚至金相砂紙等多種水砂紙。冷軋鋼片鍍鋅一般不用砂磨。重複使用的鍍鎳試片，應先用較粗的砂紙将亮鎳層磨至失光，再用細砂紙将粗砂路磨幹淨。鍍錫、鍍銅、鍍銀層很軟，要用840#以上細砂紙砂磨，必要時再用金相砂紙砂磨至基本看不見砂路。專門考察半光亮鎳、亮鎳、酸銅等的整平能力時，因一般無專門測試儀器，黃銅試片應先抛光至鏡面光亮，再用寬約5cm的840#細砂紙在試片中部沿長度方向均勻磨出一條砂路帶，在相同條件下鍍10min後，比較砂路被填平的範圍。若考察鍍鎳液有無因硝酸根造成的低區漏鍍，銅試片低區2cm内應砂現銅。砂磨試片應注意兩點：(1)細砂路應磨順直，不允許沿不同方向或旋轉式地亂磨，否則光亮電鍍後會造成誤判；(2)手指隻能壓住長度方向邊緣1cm處不受鍍的部分，因多數情況下砂磨後不用再除油，若按住受鍍部分，鍍後會留下指紋印。砂磨試片是做赫爾槽試驗的基本功，也是第一道關口。砂磨試片不合格，試驗難免問題百出。
3. 3. 4. 2 試片背面絕緣
不少人做試驗時試片背面不作絕緣處理，這是不對的。因每次夾持試片時貼緊槽壁的程度不一樣(特别是試片薄而不平整時)，背面消耗的電流不一樣，正面的電流也就不一樣，結果重現性差。簡單的辦法是在幹燥試片背面貼透明膠帶，其寬度應足夠，無氣泡。若用銅試片，用剪床剪取表面無壓痕、銅箔較厚的單面印制闆最好，背面不用再作絕緣，可重複使用多次。
3. 3. 4. 3 除油與活化
采用手工除油：用細布沾水泥漿、室溫除油劑、優質洗衣粉等擦洗除油。若砂磨過的試片已能完全親水，可不再除油；若不能完全親水，則應除油至全部親水。用堿性除油後或浸泡于堿水中的鐵試片時，清洗後要做活化處理。對新砂磨後又親水的試片，因砂磨已去掉表面鈍化層，可不經活化，水洗後立即鍍。
3. 3. 4. 4 鍍前水洗
筆者在試驗光亮酸銅液時，用水砂紙砂磨試片，以水沖洗後電鍍，鍍層起細麻砂。開始懷疑M過多，但無論如何調整光亮劑中M的含量，鍍層仍起細麻砂。後來才想到可能試片有問題。在沖洗的同時用細布對試片表面認真抹洗，鍍後則再無麻砂。原來，砂磨時試片表面粘附的細砂塵，即使沖洗也洗不掉，更不用說浸洗了。筆者在試驗亮鎳等其他工藝時也出現過同樣問題。吸取教訓後，以後都要求試片在鍍前沖洗的同時用細布抹洗徹底。
3. 4 加溫(冷卻)與攪拌
3. 4. 1 加溫與冷卻
對于帶電加熱的赫爾槽，可直接用其進行鍍液加溫，若無自動控溫，則應注意監測液溫。對于普通赫爾槽，若試驗時氣溫較高，可在電爐上用燒杯多取一點鍍液進行加熱，至高于試驗溫度5~7°C(因陰、陽極闆要吸收部分熱量)時，倒250mL 鍍液于赫爾槽中，立即試驗，3~5min 内能維持在工作範圍内。若氣溫低，則應在恒溫水浴鍋内先将液溫加夠，赫爾槽放在水浴鍋内保溫。鍍鉻時，液溫對鍍層光亮範圍的影響很大，試驗溫度應準确，要先在槽中放入陽極，倒入加熱至高于試驗溫度約3°C的鍍液，并放入一支溫度計，待液溫降到試驗溫度時立即放入事先準備好的試片，鍍1min。由于放熱，液溫會有所升高。250mL鍍液用10A 電流，125mL鍍液則用5A電流。若氣溫較高時要做硫酸鹽光亮酸銅或酸錫鍍液的低溫試驗，應将事先制好的冰塊存于小保溫桶中，在幾個小燒杯中裝入鍍液，然後放入水浴鍋中，往水浴鍋中加入冰塊，待鍍液降到略低于試驗溫度時，将鍍液倒入赫爾槽中，再将赫爾槽放入冷卻了的水浴中進行試驗，并應及時用溫度計監測液溫。
3. 4. 2 鍍液攪拌
攪拌雖可減小濃差極化，擴大允許陰極電流密度，但會使光亮整平範圍向高端移動，導緻低電流密度區光亮整平性下降。攪拌強度不一樣，鍍層的光亮整平性也不一樣。筆者不主張用帶空氣攪拌的赫爾槽作空氣攪拌，原因是這種整體注塑的赫爾槽 ，出氣孔的孔徑大而且分布稀疏，對試片攪拌不均勻，鍍層易出現亮度不一的豎狀條帶，可能造成誤判。若孔小而密，一是注塑困難，二是易堵塞，三是換液清洗較麻煩。故甯可多花點勞力，采用普通赫爾槽，用直徑3mm左右的細玻棒，按約每秒一個來回的均勻速度，在陰極表面附近來回作機械攪拌。這樣，試驗的重現性好得多，也易判斷鍍液本身是否會使鍍層産生豎狀條紋。
3. 5 電流強度與時間的選擇
應根據工藝要求及試驗目的來靈活選擇。一般而言，半光亮鎳、亮鎳、光亮酸銅，2A攪拌鍍5min左右，專門考察整平能力時鍍10min；硫酸鹽光亮鍍錫，1A攪拌鍍5min；氯化物鍍鋅，2A靜鍍5min；鋅酸鹽鍍鋅，3A靜鍍5min；無氰堿銅，1A攪拌鍍5min；氰化鍍銅，2A靜鍍3~5min。要特别考察深鍍能力或低區雜質影響，是否有漏鍍(如硝酸根造成鍍鎳低區漏鍍)及處理效果時，以0.1~0.3A 鍍3~5min。當所用電流太小，電壓太低時，應串接小量程數字式電流表，并接電壓表作測定(可用數字式萬用表的直流電流、電壓檔)，否則讀數不準，重現性差。筆者試驗HEDP無氰堿銅時曾用過50mA，試驗深孔鍍鎳時用過30mA。要判定主鹽濃度時，可用大電流靜鍍。如新配亮鎳液，3A靜鍍5min 後，高端應無燒焦，生産液應做到2A靜鍍後高端無燒焦。
3. 6 換液
因隻用250mL鍍液，故鍍液的各種組分消耗快。2A鍍5min時，鍍4次就應另換新液。
3. 7 陰、陽級的夾持
钛夾子最好，但貴且不好買。一般用較大的鳄魚夾，但市面上的鳄魚夾多為鐵件滾鍍薄層亮鎳，很易生鏽。使用鳄魚夾夾持陰、陽極時應注意以下幾點：(1)夾持時，接導線的一邊應與陰、陽極的使用面接觸，不能夾反了，否則導電不好；(2)用後立即以清水清洗，電吹風吹幹；(3)鏽蝕嚴重時應換新。
4.加料及條件的改變
4. 1 赫爾槽試驗應遵守的原則
4. 1. 1 單因素變更原則
赫爾槽試驗時，無論是工藝條件還是鍍液組分，一次隻能改變一個因素，不能同時改變兩個或兩個以上的因素，否則無法判定是哪一個因素的變更在起作用。例如，氯化鉀鍍鋅燒焦區過寬時，若既調低鍍液pH值又同時補加主鹽氯化鋅，則不對。若pH值過高，應先調低pH值至正常值試一次。pH值正常後若燒焦區仍寬，則應補加硼酸試一次，還不行時才能考慮補加氯化鋅。
4. 1. 2 先易後難原則
試驗時要從一般電鍍規律入手，先改變易測定、判斷的因素，并抓住主要矛盾，才能少走彎路。下面舉兩個例子。
【例1】鍍液pH值與液溫對電鍍效果影響很大，但容易測定。比如，對于亮鎳低區光亮性不足的現象，應先用精密pH 試紙測定pH值，若過低，低電流密度區效果肯定差，且光亮劑用量大增(吸附效果變差)，此時應先調高pH值(最好加一水合碳酸鈉幹粉，攪拌至氫氧化鎳完全溶解)。試驗後如果可以，就不必補加光亮劑。當亮鎳液溫低于45°C時，很難鍍亮，此時應測定液溫，調整至52~55°C再試。pH值不低而液溫又夠時，應判斷硼酸是否足夠(取液冷至室溫後應有較多結晶才行)，不夠則補加硼酸後再試。若硼酸也夠，補加10~15g/L氯化鎳進行試驗。若不行，才考慮補加光亮劑或“低區光亮走位劑”之類。若還不行，則考慮是否銅雜質過多或有少量硝酸根存在。千萬不能一開始就猛加光亮劑，一是成本高，二是過量則有害無益。要明确亮鎳的規律：pH值過低、硼酸過少、氯離子過少，都會導緻低電流密度區光亮整平性差。
【例2】六價鉻鍍鉻試驗若發現原液光亮範圍窄，低區無黃膜，應先加少量碳酸鋇，沉澱部分硫酸根後進行試驗。原因是采用2~3級回收時，硫酸隻會增加不會減少。對于标準的六價鉻鍍鉻溶液而言，分散能力的最佳時的硫鉻比不是100∶1， 而是155∶1。多數廠的硫酸根都偏高。若低區緊靠鉻層有黃膜，補加鉻酐進行試驗。若液色發黑，則應考慮是否三價鉻含量過高。
4. 1. 3 趨優化原則
若改變某一工藝條件或補加某一組分，赫爾槽試片與原液相比，結晶細緻光亮範圍加寬或某一故障好轉，則說明這一改變是正确的，應繼續改變該因素，以找出最佳值。相反，若改變某一因素後鍍層還不如原液狀況好，則說明這一改變是錯誤的。
4. 2 樣液及補加材料的要求
4. 2. 1 樣液的準備
鍍液中作為溶質的各種組分都有一個最佳含量或其組合，過多或過少都有害。赫爾槽試驗的主要目的之一就在于尋求其最佳含量或範圍，某些有交互影響作用的組分則要尋找其最佳組合。對于加入量很少的組分，應先準确計量後，配成标準濃度的稀液，盛于廣口磨口棕色玻璃瓶備用。例如，某些光亮劑的開缸量僅1mL/L左右，應将其配成0.01mL/mL的标準液，供調整補加試驗用。自配酸銅光亮劑，标準液的濃度為：M與N：0.01mg/mL；SP：2mg/mL；P：10mg/mL；氯離子：2mg/mL；AESS：0.01mL/mL。調整光亮劑時，每次一種，加0.5~1.0mL于250mL液中。若光亮劑本來不足，一下加入過多後導緻了不良作用，會誤判為其本身過多，得出不宜補加的錯誤結論。
4. 2. 2 固體化工材料的準備及稱量
試驗所用化工材料應與工業生産的一緻(生産廠家及生産批次也應一樣)。所有材料都要用塑料瓶備有樣品，并貼好标簽。若試驗時用分析純材料而大生産時用含雜質較多、含量不一的工業級材料，則無法以試驗結果指導生産。250mL赫爾槽中加1g 相當于4g/L。稱量應準确。宜用準且快、精度0.1g 或0.01g 的電子天平，不宜再用架盤藥物天平。加入液體時，應準備多支1mL和5mL醫用注射針筒，分開使用，以免混液(清洗不淨所緻)。這樣，計量快且較準确。用後應徹底清洗幹淨。
5.試驗結果的判定與記錄
5. 1 結果判定
5. 1. 1 鍍後試片的處理
陰極試片鍍後應認真清洗幹淨，必要時用細布抹洗。有條件的宜用純水清洗後再用電吹風吹幹。若未用純水清洗過，則吹幹時先開冷風，将試片傾斜約45°，從低端至高端将表面的積水吹掉，再開熱風吹幹，以免直接用熱風吹幹時幹燥過快，試片表面因水的硬度高而産生水迹，造成對光亮整平性及均勻性的誤判。
5. 1. 2 放大鏡仔細觀察
采用20倍以上的放大鏡，對好焦距及調整光線反射角度至最清楚時，仔細觀察鍍後(或鍍前)試片的狀況。對于光亮酸銅鍍層，肉眼看時光亮整平性不足，但難辨原因。用放大鏡仔細觀察時，可能有三種情況：(1) 肉眼不可見的微細凸起物為主，其原因可能是液中一價銅過多而造成微細Cu2O夾附，或采用高染料型光亮劑時染料聚沉懸浮物夾附，又或是鍍液不夠清潔。用5μm以上精度的過濾機認真過濾即可(實驗時用精密濾紙過濾後再試)。(2) 以微細凹下麻點為主，這是鍍液潤濕性不足所引起的。如M–N–SP–P體系中P過少而M過多。(3) 以不規則條帶狀凸起沉積為主，其原因是鍍液整平能力不足。如B劑、“高位劑”之類不足，M–N–SP–P體系中SP及P不足，或氯離子過多等引起。現象不一樣，原因大不相同，解決辦法也不一樣。
5. 1. 3 試片低區光亮性的判斷
不少人因試片砂路太粗，将低區砂路未被整平誤判為不光亮。低區光亮與否，應在試片吹幹後沿長度方向傾斜對光觀察，若無泛紅、泛黃、灰霧等，而是光亮均勻，則應判為光亮。若正面觀看不夠光亮，則是因鍍層未能整平砂路造成光線漫反射所緻。若電流效率為100%，則赫爾槽2A鍍5min後，距低端1cm處的鍍層最大厚度，對于二價銅鹽鍍光亮酸銅而言是0.221μm，鍍亮鎳則是0.206μm。小于1cm處的鍍層厚度更薄。即使鍍前用新的1000#水砂紙磨過，砂路深度也遠大于此，一般光亮劑根本無法使其填平。除非鍍前試片磨抛至近鏡面光亮，才能反映出真實光亮效果。此時若鍍液因雜質或光亮劑不良而造成問題，即使基體很亮，也可能出現發黃、泛紅、灰霧等現象。
5. 2 試驗記錄
5. 2. 1 試驗條件的記錄
每做一輪試驗，都應記錄目的、時間、人員、生産槽編号、鍍種等信息。試驗後應作結論分析，包括故障原因、解決辦法、處理程序、應加各種材料的量等。原液必須先做一次。每做一個試片，都應記錄電流，電鍍時間，電壓，液溫，攪拌與否及攪拌方式，當次試驗的改變因素及其數值，累計改變量等，越詳細越好。
5. 2. 2 試片狀況的記錄
一般采用250mL赫爾槽做試驗，陰極試片長度為100mm。建議用帶橫格的記錄本，每間隔一格用鉛筆畫出長100mm的矩形框，供1∶1 對齊記錄試片狀況，間隔處供記錄試驗條件。
試片上部與下部鍍層的狀況不一樣。如圖1所示，按照國際慣例，記錄試片有鍍層部位1/2至1/2+1cm條帶内的鍍層狀況。圖1為國際上比較通行的用符号記錄鍍層狀況的示例（主要取自日本野田平著日文《電鍍實用手冊》）。當無法用符号表示時，則用文字注明，如漏鍍記“無”、泛彩、灰霧等。
有的赫爾槽高、低端剛好相反。若發表論文時，應标明高端與低端、所用符号意義。
6.赫爾槽試驗的應用
赫爾槽試驗有多方面的廣泛用途。舉例如下。
6.1判斷化工材料的質量。在僞劣産品充斥的情況下, 對所購化工材料是否可用特别是雜質多的、用廢舊材料制作或實際含量低的工業品, 務必先通過赫爾槽試驗判定能否用、用量要多大。不經試驗而貿然加入生産大槽, 加進去容易, 取出來就難了，如不少工業硫酸鎳都含有硝酸根及銅雜質。
6.2确定添加劑的加入量。無論添加劑開發還是生産液中各種添加劑的調整, 赫爾槽試驗幾乎是不可缺少的最佳實驗手段。
6.3确定最佳工藝條件。通過赫爾槽試驗确定最佳pH值、鍍液溫度、攪拌方式及攪拌強度, 大生産允許陰極電流密度範圍等工藝條件。
6.4測定鍍液的分散能力。試片鍍厚一點, 用小探頭測厚儀測定不同點的鍍層厚度, 可比較鍍液分散能力。有赫爾槽三點法與八點法兩種, 在此不再贅述。
6.5判斷鍍液的深鍍能力。有文獻介紹的方法是試片背面不絕緣, 鍍後看試片背面鍍層狀況來判斷深鍍能力。這是不恰當的, 原因是每次試驗時試片與槽壁緊貼的程度不一樣, 試片薄時有的并不很平整, 背面鍍層狀況大不一樣, 試驗無重現性、可比性。正确的方法是對背面絕緣的試片, 逐漸減小試驗用電流,直至低端有漏鍍現象, 在同樣電鍍條件下比較低端漏鍍範圍。所用電流越小、低端漏鍍越少, 則鍍液深鍍能力越好。
6.6确定雜質的影響及處理辦法。對難以分析而對電沉積影響又大的雜質, 可用赫爾槽試驗來判斷及尋求處理辦法。對已有明确認識的雜質影響, 易于判斷。比如鍍鎳液中有硝酸根, 會造成高電流密度區鍍層燒焦起皮處發黑, 低電流密度處鍍層漏鍍。
6.7判斷主要材料的含量或加入量。如氯化鉀鍍鋅液中的氯化鉀、氯化鋅、硼酸等, 許多工藝的主鹽濃度、絡合劑多少等。具體内容很多, 故不詳述。
6.8判定鍍層脆性。比如可采用赫爾槽試驗簡單判斷亮鎳層的脆性。
7.赫爾槽試驗的局限性
赫爾槽試驗的局限性也是有的, 并非萬能。例如:
7.1難以直接判定合金電鍍時鍍層合金的比例。仿金鍍有經驗時, 尚可由鍍層色澤大緻判定合金比例,并尋求接近金色的陰極電流密度範圍。但對于鋅-鎳、鋅-鐵、鎳-鐵等合金, 則隻能依靠分析化驗了。
7.2難以判定不同材質的電鍍效果。試驗時用鐵試片或銅試片, 鑄造鐵件、粉末冶金件、钕-鐵-硼等多孔材質以及钛、鋁、可伐合金等難鍍金屬的電鍍效果很難判定。
7.3對非電沉積的化學鍍、轉化膜形成技術、化學與電化學抛光等工藝幾乎無能為力。
8.試驗結果不能指導生産的問題
有的人因為試驗結果用于大生産時的不一緻性,而對該試驗不重視或持否定态度, 是不對的。
産生這種現象的主要原因有:
(1)取液不具有代表性。有的低檔電鍍廠過濾設備不到位, 鍍液很髒, 調pH值、補加添加劑、補充蒸發水後, 隻敢在液面附近輕微攪拌一下, 因為若攪勻了則底部沉渣泛起, 鍍層粗糙而無法生産。若試驗從鍍液表層直接取, 則不具有代表性。應采用分析化驗取樣法取樣在鍍液不同位置、不同深度用取液管分别取液, 混合均勻後做試驗。若對亮鎳等硼酸含量高的鍍液取冷液做試驗, 則硼酸含量顯示不足。應在鍍液加溫并将槽底硼酸結晶認真攪溶後, 取熱液做試驗。
(2)所用試驗電源的紋波系數與大生産整流器的不一樣。若大生産用電源的輸出直流是低紋波的, 而實驗所用單相小整流器輸出直流的紋波系數很大, 則試驗效果與大生産效果不一緻。反之亦然。試驗用電源的直流紋波系數應與大生産一緻才行。這就要求試驗電源應有多種輸出直流方式供選擇。脈沖電鍍應采用脈沖直流小電源, 且頻率、占空比等參數與大生産相一緻。
(3)試驗時馬虎大意。赫爾槽試驗時必須講求科學, 态度嚴謹, 否則得不出正确結果。本講對該試驗提出了許多嚴格要求近乎苛求, 但卻是筆者幾十年的應用經驗總結, 有其中一條未辦好都不行。“世界上怕就怕`認真' 二字” , 科技工作者無十分認真的精神, 隻會一事無成