ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Гуревич, В. Ф. Чернышев. Электролитическое получение металлического хромоюго порошка из "Кинетика и механизм образования твердой фазы" Положительное влияние поверхностно-активных веществ (ПАВ) на формирование катодных осадков общеизвестно [1, 2]. Однако в приложении к процессу электроизвлечения сурьмы из сульфиднощелочных растворов этот вопрос крайне слабо освещен в литературе [3—5]. Трудность состоит в том, что каждый раствор и каждый добавочный агент представляют особую электрохимическую проблему [6]. Предлагаемая работа посвящена отысканию и изучению ПАВ, улучшающих структуру катодных отложений и способствующих увеличению катодного выхода по току сурьмы. [c.26] Изучение влияния ПАВ на юрмирование сурьмяных осадков проводилось путем непосредственного введения добавочного агента в электролизную ванну. Температура электролита поддерживалась в пределах 331—333°К- Электролит имел следующий состав в г/л Sb —35 —45 Na S —85 —100 NaOH —35 —45 Naa Og-15 — 30. Материал электродов — сталь Ст-3 катодная плотность тока 300—350 а/м , анодная — 1000—ИОО а/м . Во время электролиза (обычная продолжительность его 3—5 часов) проводилось измерение потенциала катода. По структуре катодных отложений, а также по кривым Аф—т судили о характере влияния ПАВ. Поляризация сурьмяного катода в присутствии различных органических веществ изучалась методом снятия i—ф кривых по гальваностатической схеме с помощью катодного вольтметра [7]. [c.26] На рис. 1 представлены зависимости Аф—т, получающиеся при введении в ванну ПАВ. Из опытных данных следует, что величина поляризации в этом случае мало отличается от величины, наблюдаемой в электролите без добавок. [c.26] Для оценки заряда поверхности катода и подбора определенной группы ПАВ мы воспользовались величиной приведенного потенциала [8, 9]. Так при ф]у= 0,0 в [10] и ф,- = —0,9 в величина приведенного потенциала ф=ф/—фуу составляла —0,9 в. На основании этого был сделан вывод, что преимущественной способностью к адсорбции на поверхности сурьмяного катода должны обладать катионоактивные ПАВ. [c.26] Достаточно плотные мелкокристаллические осадки (рис. 2а,б) были получены при введении в электролит смачивателя НБ [11] в концентрации 5 мг/л. Следует, однако, заметить, что если полиакриламид увеличивал поляризацию сурьмяного катода на 5—7мв, то смачиватель НБ снижал ее примерно на ту же величину. Качественные катодные отложения сурьмы были получены и в полу-промьш1ленных испытаниях [121, где в качестве ПАВ использовались смачиватель НБ , а также полиакриламид совместно с фтористым натрием. [c.27] Из трех способов производства хромового порошка — механического, восстановления из окислов и электролитического — только последний позволяет получать порошок с частицами различных размеров и дендритности [1, 2]. Поэтому представляло интерес исследовать условия, при которых можно получить металлический хромовый порошок с данными размерами зерна и дендритности. [c.31] Как известно, рыхлые металлические оса дкн получаются на предельном токе. Действительно, при больших плотностях тока, близких к предельным (порядка 200—300 а дм ), получались рыхлые осадки, но с крупными дендритами. Они образовывались только по краям плоского катода, а на середине катодной поверхности осадок хрома отсутствовал. Не удавалось хотя бы приблизительно регулировать плотность тока по краям катода она была во много раз больше и на них росли крупные дендриты. Установка по краям катода неметаллических экранов не улучшила положение. После длительных поисковых опытов удалось установить, что если к электролиту добавить поверхностно-активные вещества (ПАВ), то положение резко меняется. Хром в виде порошка начинает осаждаться по всей плоскости катода, дендритов по краям катода нет. Можно считать, что ПАВ в данном случае действуют как и в других электролитах адсорбируясь на наиболее активных участках кристалла, пассивируют их, вызывают появление большой катодной поляризации. [c.31] Благодаря этому происходит перераспределение тока, и порошок начинает осаждаться по всей поверхности катода. [c.31] Были исследованы зависимости выхода по току (ВПТ), дисперс- ности и дендритности осадка от условий электролиза и от количества добавки к электролиту. [c.32] С дальнейшим увеличением концентрации СгОз в электролите ВПТ резко падает. Максимум ВПТ 28%, что значительно больше, чем при обычном хромировании. Такие результаты могут быть следствием особых условий разряда хрома на катоде. Как известно, на поверхности хромового катода имеется прикатодная хромосульфатная пленка, через которую [3] происходит разряд хрома. Можно полагать, что адсорбция ПАВ происходит на поверхности этой пленки. В результате перемешивания пленки выделяющимся водородом ПАВ распространяется в пленк / и проникает до осадка хрома адсорбируясь на нем, увеличивает перенапряжение для выделения водррода, чем облегчает разряд ионов хрома. ВПТ увеличивается. [c.32] Кривые рис. 2 имеют общую характерную особенност — максимум выхода по току с ростом количества добавки в электролите. Выход по току уменьшается с ростом температуры, и это согласуется с общими положениями процесса хромирования. Выход по току растет примерно до 28% с увеличением количества ПАВ до 2,8 г/л. С дальнейшим увеличением количества ПАВ выход по току падает, что, видимо, соответствует концентрации, при которой потенциал достигает такой отрицательной величины, когда происходит десорбция добавки [5]. [c.33] Вернуться к основной статье