Балакай В.И., Шпанова К.А., Раджабов А.М.
ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ЭЛЕКТРООСАЖДЕНИЯ НИКЕЛЯ МЕТОДАМИ ВРАЩАЮЩЕГОСЯ ДИСКОВОГО ЭЛЕКТРОДА И ХРОНОПОТЕНЦИОМЕТРИИ *
Аннотация:
Исследован механизм электроосаждения никеля из хлоридного электролита. Показана недиффузионная природа предельных катодных плотностей тока. Повышение скорости массопереноса обусловлено особым механизмом доставки ионов в присутствии коллоидных и тонкодисперсных соединений.
Ключевые слова:
Дисковый электрод, электролит, электроосаждение, исследование, хронопотенциометрия
Исследования хлоридного электролита никелирования состава, г/л: хлорид никеля 250, сульфат никеля 5, борная кислота 30, хлорамин Б 2,5, проводимые при помощи вращающегося дискового электрода (рис. 1), а также установление фактора независимости предельной рабочей плотности тока от скорости развертки потенциала в пределах от 20 до 80 мВ/с [1], указывают на недиффузионный характер ограничений в области рабочих потенциалов. В связи с этим встал вопрос – с чем связано возникновение предельных плотностей тока на поляризационных характеристиках. Возможны два предположения: 1) предельная катодная плотность тока является предельным кинетическим током, вызванным замедлением предшествующего распада коллоидных и тонкодисперсных соединений у поверхности электрода; 2) предельная катодная плотность тока возникает потому, что возрастание напряженности электрического поля у катода при высоких плотностях тока приводит к быстрой коагуляции тонкодисперсных систем у катода, а это нарушает оптимальную подвижную систему пор в прикатодном пространстве, которая может привести к возникновению электроповерхностных явлений и интенсификации электроосаждения никеля. На недиффузионную природу предельных катодных плотностей тока указывают также высокие температурные коэффициенты, составляющие для интервала температур 21 – 60 °С при рН 3,0 – 2,4 % на градус, при рН 1,0 – 2,3 % на градус, а для интервала температур 50 – 60 оС при рН 3,0 – 6,9 % на градус, при рН 1,0 – 6,5 % на градус. Температурный коэффициент W=100jп.д./jп.д.Δtо для предельного диффузионного тока обычно составляет 1,6 – 1,9 % на градус (для ионов водорода – лишь 1,19 % на градус) [2]. Конечно, по потенциодинамическим измерениям на твёрдых электродах о температурных коэффициентах можно судить лишь приближенно. Методом хронопотенциометрии [3] получено, что при повышении температуры от 21 до 60 °С скорость массопереноса увеличивается в 6,4 раза, а в интервале температур от 50 до 60 °С она возрастает в 21,8 раза. Общее увеличение скорости массопереноса при повышении температуры от 21 до 60 °С происходит почти в 136 раз. Полученные экспериментальные данные позволили рассчитать по уравнению Сэнда коэффициенты диффузии при определенных температурах. Так, коэффициент диффузии при температуре 21 °С составляет 1,2310–9 м 2 /с, что чуть выше, чем для предельно разбавленных растворов (Д = 0,7210–9 м 2 /с) [4], а при температуре 60 °С равен 83,2310–9 м 2 /с. Коэффициент диффузии в исследуемом интервале температур имеет более пологую зависимость от температуры. Повышение скорости массопереноса может быть обусловлено особым механизмом доставки ионов в присутствии коллоидных и тонкодисперсных соединений [5].
Номер журнала Вестник науки №8 (8) том 1
Ссылка для цитирования:
Балакай В.И., Шпанова К.А., Раджабов А.М. ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ЭЛЕКТРООСАЖДЕНИЯ НИКЕЛЯ МЕТОДАМИ ВРАЩАЮЩЕГОСЯ ДИСКОВОГО ЭЛЕКТРОДА И ХРОНОПОТЕНЦИОМЕТРИИ // Вестник науки №8 (8) том 1. С. 87 - 89. 2018 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/254 (дата обращения: 17.05.2024 г.)
Вестник науки СМИ ЭЛ № ФС 77 - 84401 © 2018. 16+