Химические условия осаждения металлов

Химические условия осаждения металлов [c.197]

ХИМИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ОСАЖДЕНИЯ МЕТАЛЛОВ [c.226]

Для проведения количественного анализа, основанного на электролитическом осаждении металлов, требуются определенные физические и химические условия реакци . Общие требования к осадку остаются теми же, что и при обычном весовом анализе осаждение должно быть возможно более полным, осадок должен быть чистым и, наконец, осадок должен б ыть плотным и удобным для отделения его от жидкой фазы. Все эти свойства осадка существенно зависят от физических и от химических условий осаждения. [c.195]

Шихту взвешивают и тщательно перемешивают порциями (семь колош), после чего подают в плавильную шахту. Плавку ведут с верхним запалом для улучшения условий осаждения металла. Продолжительность плавки составляет 25—40 мин. После окончания процесса шлак выдерживают в шахте в течение 40—50 мин для более полного осаждения корольков ферромолибдена. Затем шлак выпускают через летку и гранулируют. Примерный химический состав отвального шлака приведен ниже, % [c.192]

Второе важное требование к осадку — его чистота, соответствие состава осадка определенной формуле. Это требование выполняется при электролитическом осаждении значительно лучше, чем при обычных методах весового анализа. Осадитель (электроны) одинаков для ионов различных металлов, тем не менее при соблюдении определенных физических и химических условий разделение металлов происходит количественно. [c.193]

Наряду с научным интересом гальванические элементы имеют чрезвычайно большое техническое значение. Они служат, с одной стороны, как источники тока (например, аккумуляторы), с другой стороны, для проведения химических реакций, которые осуществляются трудно или в других условиях вообще не осуществляются. Известными примерами таких процессов, которые технически проводят в большом масштабе, является электролиз хлоридов щелочных металлов, электролитическое производство алюминия и электролитическое осаждение металлов в виде поверхностных слоев (гальванические покрытия). [c.272]

Таким образом, электролитическое осаждение металлов необходимо вести в определенном интервале напряжения тока. В зависимости от химических условий (см. 4) этот допустимый интервал может быть более или менее узким. В большинстве случаев для [c.222]

И, наконец, остается рассмотреть последний, т. е. пятый, путь уменьшения реакционной способности металлов посредством снижения окислительно-восстановительного потенциала системы. Следует сразу же оговориться, что хотя этот путь и приводит к падению скорости катодной реакции, он отличен от рассмотренного до этого случая торможения катодной реакции. В предыдущем случае скорость катодной реакции, как было показано, замедляется благодаря созданию на поверхности металла пленок, представляющих диффузионный барьер для кислорода или другого деполяризатора. Уменьшение же окислительно-восстановительного потенциала системы связано, как правило, с уменьшением концентрации деполяризатора. На этом принципе, в частности, основаны методы борьбы с коррозией энергетических установок, заключающиеся в химических или термических способах удаления из воды кислорода. Уменьшая окислительный потенциал системы, смещают потенциал металла к значению равновесного потенциала реакции в данной среде, при котором скорости прямой (ионизации металла) и обратной (осаждения металла) реакций практически равны, т. е. к условиям, когда коррозии по существу нет (фах на рис. 1,1). Технология осуществления подобной защиты изложена ниже (см. стр. 251). [c.52]

Активность смешанного катализатора зависит не только от правильного выбора компонентов, но и от условий его приготовления. Активный катализатор начинает формироваться уже в момент осаждения. Большую роль при этом играют химические свойства осадителя. Применение щелочей для осаждения металла из раствора приводит к малоэффективным катализаторам. Значительно лучшие результаты получаются с карбонатами. [c.489]

Среди рассмотренных в данной главе сплавов наибольший интерес представляет сплав Ni —Со [1, 2, 3]. При определенных условиях осаждения можно получить глянцевые осадки сплава Ni—Со, обладающие более высокой химической стойкостью, чем Ni или Со. Кроме того, отмечается, что в электролитах, содержащих кобальт, достигается сглаживающее действие , т. е. осадок получается более гладким, чем основной металл [И]. Повышенная твердость этих сплавов наряду с хорошим сопротивлением механическому износу и малыми внутренними напряжениями [31] позволила рекомендовать эти сплавы для использования в полиграфии с целью покрытия стереотипов, а также для получения твердых матриц для литья и прессования пластмассовых изделий. [c.218]

Известно, что химические свойства гидроокисей многих металлов в значительной степени зависят от их структуры. В свою очередь структура гидроокисей зависит от условий осаждения и природы осадителя. [c.150]

В первом — освещаются вопросы кинетики катодного и анодного процессов, особенности электрокристаллизации металлов и сплавов в компактной и порошкообразной форме. Во второй раздел вошли статьи, касающиеся вопросов выделения коллоидно-диспергированных гидроокисей, элементарных металлов и неметаллов в виде тонких пленок, образующихся на границе раздела фаз Ж—Г, Ж— Ж. Обсуждаются особенности химического осаждения на стекло зеркальных пленок кобальта, никеля и меди. В последних статьях этого раздела излагаются вопросы термодинамического анализа условий осаждения труднорастворимых сульфидов тиомочевиной из водных растворов как в виде осадков, так и в виде хорошо сформированных пленок на твердых подложках. [c.5]

Рассмотрим условия осаждения гидроксида металла в общем виде. Обозначим через р. . М-з соответственно стандартные химические потенциалы образования М(ОН)г, М +, ОН- При равновесии [c.83]

Изложены основы теории и технологии процессов получения металлических и неметаллических (неорганических) покрытий. Представлены материалы о кинетике катодного осаждения и анодного растворения металлов и сплавов. Рассмотрены характеристики процессов электрокристаллизации металлов и сплавов, влияние условий электролиза и состава электролитов на свойства покрытий, даны рекомендации по оптимальным условиям осаждения. Аналогичные сведения приведены о процессах анодного растворения, полирования и оксидирования металлов. Уделено внимание химическому осаждению покрытий. Описаны методы исследования свойств покрытий, вопросы охраны труда. [c.2]

За последние годы наблюдается все большее сокращение применения серебра и золота в качестве декоративных покрытий и расширение использования их для технических целей в радиоэлектронной, приборостроительной, авиационной промышленности. Основной причиной такого положения является высокая электропроводимость и химическая стойкость этих металлов. Однако механические свойства их не всегда удовлетворяют требованиям, предъявляемым к изделиям, и необходимо принимать меры по их улучшению. Повышение твердости и износостойкости серебряных покрытий достигается легированием их другими металлами, взятыми в небольшом количестве, чтобы не ухудшить электрические свойства серебра. Некоторое улучшение этих свойств достигается также введением в электролиты органических соединений, в том числе блескообразователей. Износ серебряных покрытий, осажденных по медному подслою, больше, чем по никелевому. В условиях сухого трения серебро ведет себя хуже, чем золото, а при наличии смазки оба покрытия ведут себя одинаково. [c.92]

В этой главе описаны условия осаждения (реакции образования), состав, кристаллическая структура, процессы старения и дегидратации оксигидроокисей и гидроокисей 26 металлов, расположенных по возрастанию порядкового номера в периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева (магний, алюминий, хром, марганец, железо, кобальт, никель, медь, цинк, иттрий, кадмий, индий и 14 лантаноидов). [c.7]

Пористые хромовые покрытия находят широкое применение на цилиндрических втулках в конструкциях автомобилей. Преимущество этого покрытия в том, что на нем смазка держится прочнее (лучше), чем на обычных хромовых покрытиях [34]. Пористость создают путем травления металла. Соответствующие методы травления включают обработку переменным током в растворах для нанесения покрытия к катодную или химическую обработку в ванне с диафрагмой (в ванне для осаждения). Соляную, серную и щавелевую кислоты используют в качестве электролитов для травления в ванне с диафрагмой с целью катодной обработки. Но могут быть использованы ванны химического травления без тока в горячем растворе серной или соляной кислоты, к которым добавляются такие ингибиторы, как окись сурьмы. Будет ли образовываться точечная или в виде каналов пористость, зависит в первую очередь от условий осаждения, температуры и состава раствора. В общем случае более высокая температура и более высокое сульфатное число (отношение компонентов) в ванне приводят к преимущественному образованию пор в виде каналов. Степень пористости должна тщательно контролироваться для того, чтобы не получалась слишком грубая поверхность. Идеаль- [c.451]

Влияние природы, количества и способа нанесения металлического компонента катализатора на его каталитические и физико-химические свойства. Современные катализаторы изомеризации парафиновых углеводородов готовят осаждением металлов на носители, обладающие кислотными свойствами. Для катализатора высокотемпературной изомеризации необходимо, чтобы металл обладал дегидрирующей активностью в условиях реакции изомеризации. Не менее ражны гидрирующие свойства металлического компонента, которые обеспечивают защиту поверхности носителя от отложения полимеров. В связи с этим аибольшее распространение получили катализаторы, приготовленные нанесением металлов VIII группы на оксид алюминия или алюмосиликаты. [c.51]

Растворимость и условия осаждения различных гидроокисей представляют интерес не только для аналитического разделения катионов, но также для препаративной химии и технических методов получения чистых металлов и солей. Однако несмотря на многочисленные исследования, трудно получить точные данные о произведении растворимости и об условиях начала осаждения и практически полного осаждения гидроокисей. Трудности связаны главным образом с изменением растворимости гидроокисей при стоянии (старение осадков) кроме того, влияет образование основных солей наряду с гидроокисями, образование коллоидных растворов и т. п. Скорость старения осадков зависит, в свою очередь, от состава и концентрации присутствуюш,их в растворе электролитов. Многие труднорастворимые гидроокиси содержат значительно меньше химически связанной воды, чем это соответствует их формуле. [c.94]

Значение химических условий при электровесовом анализе част 1чно отмечалось выше. Кислотность раствора, присутствие анионов азотной или серной кислоты, введение анионов, образующих с металлами комплексы,— все эти условия имеют очень большое значение при электролитическом выделении металлов. Обычно химические условия еще в больше) мере, чем физические, определяют полноту осаждения, чистоту осадка и его внешние качества. [c.197]

Р. Каишев, Е. Будевский и сотрудники показали, что уравнения (УИ1.101) и (УП1.Ю2) выполняются только при особых условиях проведения электрокристаллизации (монокристаллические бездислока-ционные грани, электролиз с использованием импульсов тока или потенциала определенной длительности и формы). На реальных элект-)одах стадия образования зародышей не является лимитирующей. 3 зависимости от условий скорость электроосаждения определяется диффузией ионов к поверхности электрода, стадией разряда ионов, поверхностной диффузией разрядившегося иона (такой ион называют адионом или адатомом) или стадией встраивания адиона в кристаллическую решетку. Особую роль в процессах электрокристаллизации играет наличие винтовых дислокаций, ступеней атомной высоты и макроступеней. Часто при электрокристаллизации используют не простые, а комплексные элактролиты. В таких условиях могут оказаться медленными химические стадии диссоциации комплексных ионов, предшествующие процессу осаждения металла. [c.208]

Осаждение металлов на катоде в расплавленном состоянии происходит чаще всего при равновесном потенциале. Использование сложных электролитов способтсвует появлению поляризации. Осаждение твердых металлов сопровождается химической поляризацией, а также иногда поляризацией, связанной с замедленностью образования и роста кристаллов. Условия электролиза влияют на характер катодного осадка при низкой плотности тока на поверхности кристаллов может образоваться окисная пленка — пассивация катода, увеличение поляризации. Таким образом, для практического осуществления процесса необходимо на электролизер подать напряжение, величина которого складывается из нескольких составляющих [c.266]

При электролизе возникновение поляризации нежелательно, так как приводит к дополнительному расходу электроэнергии из-за возрастания напряжения на электролитических ваннах Осаждение металлов на катоде в расплавленном состоянии происходит чаще всего при равновесном потенциале Использование сложных электролитов способтсвует появлению поляризации Осаждение твердых металлов сопровождается химической поляризацией, а также иногда поляризацией, связанной с замедленностью образования и роста кристаллов Условия элект ролиза влияют на характер катодного осадка при низкой плот ности тока на поверхности кристаллов может образоваться окисная пленка — пассивация катода, увеличение поляриза ции Таким образом, для практического осуществления процес са необходимо на электролизер подать напряжение, величина которого складывается из нескольких составляющих [c.266]

Пруст был очень скромным человеком, искусным экспериментатором, но теоретическими вопросами не занимался. Тем не менее его экспериментальные работы связаны с работами Бертолле, одного из крупнейших теоретиков той эпохи, и можно даже проследить полемическое происхождение этой связи. Чтобы понять работы Пруста, следует сначала остановиться на одной статье, прочитанной Бертолле в 1799 г. в Египетском институте, основанном в Каире во время экспедиции Наполеона Бонапарта. Статья Бертолле имеет заглавие Исследования законов сродства в ней впервые выдвинуто утверждение, что на течение химической реакции влияет масса и другие физические силы, как-то сцепление, летучесть, растворимость, упругость и т. д. Руководящие идеи этих исследований изложены самим Бертолле следующим образом Доказав прямыми опытами, что химическое действие тел противоположной силы зависит не только от их сродства, но и от их количества, я выберу из наблюдений над различными видами соединений те, которые подтверждают этот принцип и указывают на область его применения я исследую впоследствии обстоятельства, которые его изменяют, и условия, которые благоприятствуют или не благоприятствуют химическому действию тел и заставляют изменяться пропорции в соединениях, которые эти тела могут образовать я применю эти соображения к сложному сродству и к сродству сложных тел я попытаюсь, наконец, установить фундамент, на котором должны основываться общие теории и особенно теории химических явлений . Заслуживают упоминания следующие главы статьи Бертолле П. Опыты, которые доказывают, что компоненты данного соединения распределяются в соответствии с химическим сродством реагирующих веществ И1. Наблюдения, которые подтверждают положение о том, что химическое действие пропорционально массе IV. Об изменениях в химическом действии, которые вызываются нерастворимостью веществ VI. Об упругости веществ, проявляющих химическое действие X. Об определении химического сродства XII. О сложном сродстве XIII. Об осаждении металлов из растворов посредством других металлов. [c.164]

По мнению многих исследователей, образование блестящих осадков на катоде объясняется адсорбцией блескообразующих добавок и замедлением роста кристаллов в направлении, неблагоприятном для сглаживания поверхности. При определенных условиях в ходе роста кристаллов осадка происходит выравнивание микропрофиля поверхности. В присутствии специальных выравнивающих агентов, адсорбирующихся на катоде, наблюдается такое перераспределение тока на микрошероховатой поверхности, при котором осаждение металла на микровыступах тормозится в большей степени, чем в микровпадинах. Рис. 25 иллюстрирует эффект выравнивающего действия при электроосаждении. Выравнивающую способность можно оценить по отношению значений толщины осадка на различных участках микропрофиля 63/62 и 62/61. Чем больше отношение 63/62 и 62/61, тем лучше выравнивающая способность электролита. Непременным условием выравнивающего действия органических добавок является расход их в процессе электроосаждения путем включения в осадок, в ходе химического или электрохимического превращения и т. д. [c.121]

Первой и наиболее важной ступенью в получении фотографической эмульсии является осаждение AgX при добавлении AgNOs к галогенидам щелочных металлов в водных растворах желатины при повышенной температуре. Сначала образуется перенасыщенный раствор AgX, затем возникают и растут центры кристаллизации, идет кристаллический рост, новое растворение и перераспределение кристаллов (физическое созревание). Условия осаждения и физического созревания определяют распределение зерен, их размер и форму в эмульсии и тем самым чувствительность, точность воспроизведения, сенсибилизирующую способность и коэффициент контрастности эмульсии. На это оказывают влияние также концентрация исходных веществ, температура, скорость подачи реагентов, время созревания и соотношение галогенидов. Для получения воспроизводимой эмульсии необходимо тщательно соблюдать условия реакции, последовательность введения добавок и их количества. С ростом размера зерна увеличивается чувствительность эмульсий. Более крупные экспонированные зерна после проявления образуют больше микрокристаллического серебра. Однако увеличение зернистости сопровождается ухудшением разрешения при воспроизведении. Копировальные, репрографические работы, микрофильмирование требуют мелкозернистых эмульсий с большим коэффициентом контрастности. Такие эмульсии готовят на основе Ag l/Br по принципу двухструйной эмульсификации. Для химического созревания к эмульсии добавляют незначительное количество веществ с лабильной серой, соединения золота или некоторые [c.73]

В отличие от промышленного электрохимич. осаждения металлов из водных р-ров, производимого при относительно постоянных концентрациях, электроаналитич. осаждение и полное разделение металлов должно происходить полностью с постененно убывающей концентрацией ( — 10 —10 5 г-ион л и ниже), а в зависимости от нее изменяется и нотенциал выделения металлов. Для определения истинного веса осаждаемого металла его стремятся выделить на катоде в впде блестящего, плотного, незагрязненного посторонними примесями металлпч. осадка, что создает определенные трудности. Еще большие затруднения возникают в случае необходимости полного колпчествешюго разделения металлов с близкими потенциалами выделения, наир. Си и В1, В1 и РЬ, N1 и Со, Со и Ъп и т. д. Если стандартные потенциалы присутствующих в электролите металлов отличаются на большую величину и выделение более благородного металла не сопровождается заметным перенапряжением, можно при определенной плотности тока полностью их разделить, при условии, что выделяющиеся металлы химически не взаимодействуют п не образуют твердых р-ров. [c.464]

Как уже было изложено, часто включенные в покрытия посторонние вещества образуются в катодном диффузионном слое в результате химических реакций. Шлёттер и Шмеленмайер нашли в цинковых покрытиях из сульфатных электролитов до 3,5% окислов. Обычно максимальное содержание окислов в покрытиях, полученных из цианистых электролитов, составляет только 3%, а в покрытиях, полученных из кислых ванн цинкования, оно значительно меньше. В зависимости от условий в металлах, осажденных из цианистых электролитов, можно обнаружить цианид металла также и аналитически, причем этот цианид представляет собой остатки электролита. Цианид металла возникает в коллоидальной форме в катодной пленке, адсорбируется на катоде и включается в покрытие. Серебряные покрытия, полученные при соответствующих условиях работы из цианистого электролита, могут содержать до 0,22°/о (по массе) цианида. [c.57]

Имеются также данные [17] о длительной эксплуатации аппаратов и деталей из фаолита и в других агрессивных средах. В производстве суперфосфата в течение двух лет работают фаолитовые вальцы (стальные лопасти вальцов и чугунные турбинки эксгаустеров работают в этих условиях около двух месяцев). Металлические мешалки, футерованные фаолитом, успешно работают в реакторе для осаждения кремнефтористого натрия в этом же производстве применяются фаолитовые турбинки насосов, краны, вентили и трубы. В производстве гипосульфита натрия керамиковые насадочные башни для поглощения хлористого водорода заменены фаолитовыми дископленочными абсорберами производительностью 4500 м ч. На нескольких заводах целлюлозно-бумажной промышленности для перекачивания соляной, серной и сернистой кислот и гипохлорита при120°С и давлении 3 ати используются фаолитовые трубопроводы, насосы и фитинги. В вискозном производстве желоба машин, футерованные листовым фаолитом, работают более одного года. Ранее применяемые свинцовые желоба часто ремонтировались и стоили на 50% больше, чем футерованные. В электролитных цехах из фаолитовых листов толщиной 4—5 мм делают кромки матриц. Такие кромки имеют хорошее сцепление с матрицей, довольно прочны и на них не осаждается медь. Ванны из фаолита целесообразно использовать для химического травления черных металлов, анодного травления железа и стали, кадмирования кислым электролитом, никелирования и электрохимического декапирования черных и цветных металлов. На заводах жировой промышленности из фаолита изготовлены ловушки, установленные на линии слива жиров, а также трубопроводы и краны для кислой глицериновой воды и жирных кислот оборудование работает вполне удовлетворительно. На нефтеперерабатывающих заводах (в производстве катализаторов) для транспортирования кислых сред применяют фаолитовые трубопроводы, краны, вентили и облицованные фаолитом воздуховоды некоторые из этих изделий эксплуатируются в течение пяти лет. На Чернореченском химическом заводе погружной холодильник из фаолита работает свыше четырех лет. Аппараты и трубы из текстофаолита также работают продолжительное время. [c.34]

Для решения самого важного вопроса — установления закономерностей между четырь.мя важнейшими характеристиками осадков гидроокисей металлов (условия осаждения, состав, структура и свойства) необходимо сочетание нескольких физико-химических методов исследования растворимости и потенциометрии, дифференциальной термографии и термогравиметрии, рентгенографии и ИК-спектроскопии, оптической и электронной микроскопии, измерения кажущегося объема осадков. [c.140]

Процесс химического никелирования широко применяют во многих отраслях машиностроения СССР. На ряде предприятий его используют для повышения износостойкости и защиты от коррозии деталей точных приборов и механизмов, предназначенных для эксплуатации как в обычных условиях, так и в условиях тропического климата (например, детали счетноаналитических машин и др.). В приборостроительной промышленности этим способом наносят покрытия на детали, изготовленные из стали, медных и алюминиевых сплавов и имеющие сложную конфигурацию (длинные и узкие каналы, глухие отверстия, резьбу и т. п.). Его применяют в оптической, электротехнической промышленности. Осаждение металлов методом химического восстановления получило большое развитие в США, Англии, Франции, ФРГ, Японии и других странах. В химической, нефтяной и других отраслях промышленности этих стран химическое никелирование используют для защиты крупных деталей сложного профиля, эксплуатирующихся в коррозионноагрессивных средах. Покрытия наносят на детали из различных сталей, чугуна, меди и ее сплавов, алюминиевых, магниевых и титановых сплавов и др., а также из неметаллов. С целью повышения износостойкости никелируют многочисленные детали автомобильной и авиационно-ракетной техники алюминиевые поршни, детали реактивных двигателей, внутренние стенки цилиндров компрессоров, насосов, детали очистительно-осушительных систем, бензиновые баки, цистерны для перевозки и баки для хранения различных химических веществ, детали арматуры атомных реакторов, в том числе длиноразмерные трубы, волноводы радиолокационных установок, лопатки компрессоров. Никелируют печатные схемы, что обеспечивает хороший контакт между обеими сторонами панели, так как все отверстия полностью покрываются никель-фосфорным слоем. [c.307]