ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Гидроэлектрометаллургия и гальванотехника Электролитическое осаждение цинка из "Руководство к лабораторным работам по прикладной электрохимии" Изучение прикладной электрохимии уже много лет ведется в ряде советских втузов. Несмотря на это советская литература бедна учебниками по данному вопросу. [c.5] В качеству руководств по лабораторным работам к курсу прикладной электрохимии до последнего времени приходилось пользоваться книгами, которые являются сейчас библиографической редкостью, а кроме того частично устарели. [c.5] Составляя настоящее руководство, кафедра электрохимии ЛТИ надеется восполнить имеющийся сейчас пробел в литературе по электрохимии. [c.5] При составлении описаний к работам авторы в известной мере считались с наличием доступной для студентов литературы по отдельным вопросам. Так, например, работы по осаждению олова из щелочных растворов, изготовлению гальванических элементов снабжены более подробным описанием, чем работы по получению алюминия и магния. [c.5] При составлении руководства были использованы с значительными дополнениями и пeJ)epaбoткoй литографированные записки, изданные ЛХТИ в 1940 г. [c.5] При электролитическом выделении металлов из водных растворов в первую очередь разряжаются ионы, требующие наименьшей затраты энергии. Поэтому на катоде первым будет разряжаться катион с более благородным потенциалом. [c.7] Металл выделяется при более положительном потенциале, чем водород. К этому случаю относится выделение из растворов простых солей таких металлов, как серебро, ртуть, медь, свинец. Эти металлы можно выделить из раствора с теоретическим выходом по току и при небольшой его плотности. При очень большой плотности тока, когда концентрация ионов металла в прикатодной зоне мала, начнется одновременно выделение металла и водорода. [c.7] Выделение водорода наступает раньше, чем выделение металла. При невысоких плотностях тока на катоде будет выделяться только водород. При весьма значительном увеличении плотности тока потенциал может достигнуть значения, при котором наряду с водородом начнется выделение металла. К этому случаю относится выделение н ла-городных металлов — от марганца до щелочных металлов. Все металлы этой группы разлагают воду. Видимое выделение металла может иметь место лишь при значительных плотностях тока и с незначительными выходами по току. [c.7] Равновесные потенциалы металла и водорода в рассматриваемом растворе близки, и при невысоких плотностях тока возможно одновременное их выделение на катоде. Влияние повышающейся плотности тока на дальнейший ход электролиза будет зависеть от наклона и взаим-нбго расположения поляризационных кривых. Чем больше увеличивается перенапряжение выделения водорода (при разряде его на интересующем нас металле) и чем меньше перенапряжение металла, тем большие относительные количества металла будут отлагаться на катоде. [c.8] В разбираемом случае существенное влияние на ход электролиза оказывает небольшое изменение состава электролита. [c.8] Для повышения выхода металла по току целесообразно повысить концентрацию его ионов в растворе и одновременно насколько возможно понизить концентрацию ионов водорода. Пределом понижения кислотности раствора является pH, при котором наступает гидролиз находящейся в растворе соли металла. [c.8] Выпадение гидратов начинается у поверхности катода, так как благодаря разряду водорода концентрация гидроксильных ионов вблизи катода увеличивается. [c.8] Попадание гидратов в осадок металла портит его свойства и внешний вид. [c.8] По схеме, описанной в III случае, осаждаются никель, кобальт, железо, обладающие отрицательными нормальными потенциалами. Выход по току для этих металлов всегда ниже 100%. [c.8] Кристаллическая структура осаждаемых металлов зависит от двух процессов возникновения центров кристаллизации на катоде и роста кристаллов из возникших центров кристаллизации. Если скорость первого процесса превышает скорость второго, то образуется мелкокристаллический осадок. iB противном случае получаются осадки с крупными кристаллами. Точной зависимости между плотностью тока, концентрацией электролита и кристаллической формой осадка не установлено, но известно, что чем выше плотность тока, тем больше скорость зарождения центров кристаллизации и тем мельче структура осаждаемого металла. Чрезмерно высокие плотности тока, вследствие медленной диффузии ионов к катоду, вызывают образование рыхлых, порошкообразных осадков и наростов. [c.8] Для усиления процесса диффузии и для уменьшения поляризации применяют искусственное перемешивание и повышение температуры электролита. [c.9] Концентрация ионов осаждаемого металла в комплексных растворах понижена. Эти растворы допускают применение невысоких плотностей тока и часто используются в гальванотехнике. [c.9] В растворах простых солей процесс роста кристаллов рмеет склонность перегонять процесс образования центров кристаллизации. Хорошие плотные осадки дают, например, никель, кобальт, железо, цинк, медь из сернокислых растворов и свинец из кремнефтористых. Серебро из азотнокислых растворов, а олово из сернокислых склонны осаждаться в виде крупных кристаллов. [c.9] Металлы, осаждаемые из растворов комплексных солей, получаются в мелкокристаллическом состоянии, плотном и почти аморфном, так как в этом случае процесс образования центров кристаллизации опережает рост кристаллов. Из растворов комплексных солей осаждаются серебро, золото, платина, цинк, олово, медь и др., а также некоторые сплавы. [c.9] Вредными примесями, влияющими на осаждение и структуру катода, являются металлы с катодными потенциалами, более положительными, чем у осаждаемого металла. Так ведут себя, например, мышьяк в цинковых ваннах, 1медь в цинковых и железных ваннах. В этих случаях меняется кристаллическая структура осаждаемого металла, его внешний вид и механические свойства. [c.10] Вернуться к основной статье