ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Влияние коллоидов и капиллярно-активных веществ из "Курс теоретической электрохимии" Уже давно известно, что различные органические случайные загрязнения, многие из которых относятся к коллоидным веществам, сильно влияют на ход электрокристаллизации, обычно ухудшая качества металлических покрытий или делая их совсем негодными. Однако случайные наблюдения показали, что некоторые добавки данного типа могут благоприятно влиять на качество металлических осадков. [c.342] Систематические исследования Н. А. Изгарышева и П. С. Титова, изучавших явления электролиза с осаждением цинка из растворов чистого сульфата цинка (в присутствии 1 % Н3ВО3 для поддержания постоянного pH), показали, что катодная поляризация (Де) сильно возрастает при введении в раствор очень чистой желатины, даже в ничтожных количествах (0,005%) (рис. 133). [c.342] Рост величины Де, однако, прекращается по достижении некоторой концентрации желатины (0,025%), причем дальнейшее увеличение ее содержания снижает поляризацию. Таким образом, при некоторой постоянной плотности тока и при постепенно повышающемся содержании желатины получается кривая с максимумом Де (рис. 134). [c.342] Таким образом выяснилось, что имеется некоторая количественная связь между концентрацией сульфата цинка и коллоида, причем введение коллоида в электролит вызывает рост поляризации. Объяснить это явление вероятнее всего можно образованием некоторого комплекса между катионом и коллоидом, причем ближайшее исследование числовых соотношений показывает, что в данном случае нет основания рассматривать эти комплексы как соединения химического типа (например, цианистые кои-плексы цинка), но как своего рода адсорбционное образование. Адсорбция ионов цинка происходит на частицах желатины, являющейся дисперсной фазой данного раствора лиофильного коллоида. [c.343] Это воззрение количественно подтверждается изучением электролизуемых растворов под ультрамикроскопом. Н. А. Изгарышев и К. С. Пономарева показали, что отдельные светящиеся точки, видимые в поле ультрамикроскопа при меньших концентрациях коллоида, при соотношении между цинком и коллоидом, дающим максимум Де, переходят в особые светящиеся скопления, движущиеся под влиянием тока к катоду эти скопления, вероятно, являются цинкколлоидными комплексами (ницеллани). [c.343] Из всего изложенного выше можно сделать вывод, что непосредственной причиной поляризации являются замедленные процессы разряда комплексных катионов, десорбция цинка из комплекса и его выделение на катоде. Следует отметить, что при малых концентрациях коллоида осадки цинка получаются рыхлые, темные, и только при содержании коллоида, дающего максимум поляризации, образуются достаточно прочные металлические покрытия. [c.344] При данных опытах по электроосаждению цинка не наблюдались явления, которые бы указывали на осаждение коллоида на катоде, что было подтверждено некоторыми другими исследователями. Однако при электроосаждении меди тоже в присутствии желатины некоторыми авторами было обнаружено наличие целых слоев коллоида, более или менее правильно распределенных между слоями кристаллитов меди. [c.344] Изгарышев, П. С. Титов и К. С. Пономарева обнаружили аналогичные явления при осаждении меди из 1 М растворов Си304, никеля из 0,5 и. растворов сульфата, причем в первом случае максимум поляризации был обнаружен при 0,3% н ела-тины, а во втором случае при 0,05 %. [c.345] Величина Дв,ж для цинка в присутствии желатины оказалась вдвое больше, чем без нее (Де), т. е. [c.345] Столь большой эффект действия желатины на поляризацию при выделении меди зависит, вероятно, от того, что в данном случае происходит образование пленок (слоев) коллоида, попадающих в состав осадков и, в свою очередь, повышающих поляризацию, между тем как с цинком коллоиды не осаждаются. [c.345] По Мюллеру и Бантье, проводившим исследования металлографическим способом, в осадке, состоящем из меди и желатины, находятся зародыши кристаллов, так как процесс кристаллизации очень замедлен. Катодные слои, содержащие желатину, кроме того, имеют повышенное сопротивление. [c.345] Влияние желатины на катодный процесс при электроосаждении кадмия такое же, как и для цинка, причем максимум наблюдается при 0,025% желатины. [c.345] Явления, изученные при электролизе в присутствии желатины, наблюдаются также при введении гуммиарабика. При осаждении цинка в этом случае наблюдался максимум поляризации, но при другом содержании коллоида (2 %), а при выделении никеля из 0,5 М раствора N1804 максимум наблюдался при 1% гуммиарабика. [c.345] Осадки цинка при концентрациях гуммиарабика не меньше 2% были блестящими и весьма прочными. Никелевые осадки изменяли свой вид, но не улучшались в присутствии гуммиарабика в электролите. [c.345] Потенциалы равновесия цинка й меди также имеют максимальные значения в присутствии коллоидов в тех же концентрациях, какие дают максимумы поляризации. В опытах для определения потенциалов равновесия электроды были сделаны из прокатанных пластинок чистых металлов или из пластинок, электролитически покрытых соответствующими металлами, причем применялись растворы, не содержащие коллоидов. [c.346] Что же является причиной понижения величины Д е по достижении определенной концентрации коллоида Из учения о коллоидных растворах следует, что при соответствующем повышении концентрации коллоидно-дисперсной фазы укрупняются размеры частиц, понижается общая истинная поверхность и тем самым снижается адсорбция на этих частицах. Поэтому при этих условиях (при концентрации, выше соответствующей максимуму Д е) все большее и большее число ионов металла остается не включенным в состав мицелл. [c.346] Воздвиженский для проверки результатов работ Изгарышева по влиянию коллоидов на явления поляризации при электролизе проводил электроосаждение никеля на никелевом катоде. Коллоидом служила смесь Пааля (продукт щелочного гидролиза альбумина яичного белка), обработанная лимонной или винной кислотой. Ток определенной силы пропускался через электролизер в течение определенного времени, после чего поляризующий ток выключался и одновременно пускался в ход метроном. Измерение потенциала производилось в промежуток времени, соответствующий десяти ударам метронома. Предварительно было установлено, что за этот промежуток времени потенциал был постоянен. [c.346] Результаты измерений показаны на рис. 135 и 136. Величина А в при данной плотности тока повышается до известного максимума по мере увеличения концентрации коллоида. Максимум поляризации в 0,5 н. растворе N 504 был обнаружен при содержании 0,096% коллоида в растворе. [c.346] На основании своего исследования Г. С. Воздвиженский считает правильной точку зрения Изгарышева на роль коллоидов в процессах катодной поляризации. [c.346] Общие результаты этих исследований по влиянию коллоидов были подтверждены также трудами Фузейа, Мурата и Юзом, признавшими правильными основные принципы предложенного Изгарышевым объяснения. [c.346] Вернуться к основной статье