Катодная поляризация при разряде ионов никеля

Механизм электроосаждения металлов группы железа. Катодный процесс. Никель, кобальт и железо близки по электрохимическим свойствам. Катодное осаждение и анодное растворение сопровождаются значительной поляризацией. Скорость катодного осаждения этих металлов лимитирует стадия разряда ионов. [c.133]

На свинцовом аноде растворяются свинец, цинк, железо, никель, частично олово золото, серебро, медь, висмут, сурьма, мышьяк, селен, теллур, частично олово выпадают в шлам шлам налипает на аноде в виде довольно плотной корки в случае рафинирования висмутистых съемов содержание висмута в шламе достигает 80%. Шлам перерабатывается в дальнейшем переделе. На матричном свинцовом катоде, полученном путем отливки катодного свинца на наклонно поставленную гладкую стальную доску, идет разряд двухвалентных ионов свинца с очень малой поляризацией. Вид катодного осадка обычно бугристый, шишковатый, вероятно от частичек осе-даюш,его на катоде шлама. После промывки катодов и их переплавки в котле с продувкой воздуха получается чистый металл состава 99,97—99,997% свинца 0,0007—0,0002% меди 0,0003—0,0015% серебра до 0,003% мышьяка до 0,009% сурьмы до 0,008% висмута. Напряжение на ваннах — обычно 0,3—0,6в расход электроэнергии— 100—150 квт-ч/т. Срок службы анодов — 6—14 суток, катоды выгружаются за это время два раза. [c.221]

Катодная поляризация при разряде ионов никеля [c.311]

На катоде, как выше упоминалось, разряд ионов никеля связан с высокими значениями катодной поляризации (см. рис. 147, 148), поэтому на катоде совместно с ионами N1 + разряжаются не только ионы Сц2+, но и ионы электроотрицательных металлов, в первую очередь Ре +, Со +, 2п2+. [c.315]

Высокая катодная поляризация, с которой связан процесс разряда ионов никеля в сочетании с малыми значениями перенапряжения выделения водорода на никеле, приводит к явлениям, которые были подробно изложены в гл. 1, 3 и в 1 настоящей главы (в разделе катодной поляризации при разряде ионов никеля). [c.329]

Одним из примеров может служить катодный процесс при электроосаждении никеля. При определенных условиях электролиза и достаточно высокой скорости снятия поляризационной кривой можно отчетливо наблюдать, как катодная поляризация возрастает по мере протекания электролиза до некоторого установившегося значения, после чего поляризационные кривые накладываются одна на другую. На рис. 28 представлен фотоснимок, полученный методом быстрого измерения катодной поляризации при электроосаждении никеля в сернокислом электролите при скорости изменения плотности тока от нуля до максимума в течение 0,75 сек. Как видно из рисунка, в начале электролиза величина катодной поляризации почти вдвое меньше, чем при установившемся электролизе. Можно полагать, что смещение поляризационных кривых вызвано накоплением в прикатодном слое продуктов электролиза, в частности гидроокиси, которые замедляют скорость электрохимической реакции разряда ионов, так как это явление наиболее четко выражается именно при таких условиях электролиза, которые способствуют защелачиванию прикатодного слоя. [c.49]

Очевидно, что при анодной поляризации часть поверхности электрода окисляется, и, прежде чем при катодной поляризации начинается разряд ионов никеля, происходит восстановление образующейся окиси электролитическим водородом. Увеличение задержки по мере повторения циклов может [c.51]

Стях механизма катодного процесса. При сравнительно низкой температуре электролита скорость процесса разряда ионов никеля мала, и именно поэтому уже при низких плотностях тока электролитическое осаждение никеля сопровождается сильной катодной поляризацией. С повышением температуры скорость процесса № №"+29 растет, а потому выделение никеля сопровождается меньшей катодной поляризацией, т. е. потенциал разряда № по своему значению становится ближе к равновесному. [c.276]

Высокая катодная поляризация при восстановлении ионов никеля и других металлов этой группы (Со, Ре) объясняется с различных точек зрения, согласно которым затруднение процесса восстановления обусловлено большой склонностью к гидратации ионов никеля, замедленностью их разряда и перехода гидратированных ионов металла в промежуточные активированные комплексы, адсорбирующиеся на катоде и, т. д. В последнее время А. Т. Ваграмяном с сотр. было высказано [39] предположение, что трудность восстановления ионов металла группы железа связана с адсорбцией чужеродных частиц на поверхности электрода в процессе электролиза. [c.406]

Железо, если оно присутствует в растворе, всегда осаждается на катоде совместно с кобальтом. Таким образом, близость потенциалов разряда ионов металлов группы железа, их высокая катодная поляризация дают возможность получать сплавы этих металлов электролитическим способом. По тем же причинам получение кобальта, не содержащего никеля и железа, возможно только из растворов, свободных от ионов этих металлов. [c.400]

Очень большое значение имеет совместный разряд ионов водорода с ионами никеля. Это явление обусловливает и выход никеля по току и качество катодного осадка (рис. 111). Ни-к , л евые осадки, полученные при больших плотностях тока —300—1000 мягкие и мелкозернистые. Катодное осаждение никеля крайне чувствительно к наличию органических, коллоидных, поверхностно-активных веществ в электролите. Считается , что указанные вещества легко адсорбируются на элементах поверхности катода и нарушают построение кристаллической решетки никеля, а также затрудняют десорбцию водорода с катода. В результате несколько увеличивается поляризация, концентрация водорода в катодном никеле, а также его хрупкость [c.232]

Электроосаждение кобальта и никеля. Принято считать, что металлы группы железа но электрохимическим свойствам существенно отличаются от остальных металлов. Поэтому исследование перенапряжения при осаждении и растворении этих металлов представляет особый интерес. В последнее время у нас в лаборатории 3. А. Соловьевой и О. А. Абраровым [32] изучалась катодная и анодная поляризация кобальта и никеля. Ими было показано, что с повышением температуры электролита наблюдается уменьшение в одинаковой степени как катодной, так и анодпой поляризации. При изучении поляризации этих металлов было обнаружено новое явление, заключающееся в том, что в определенном, сравнительно узком интервале pH раствора 2,9—3,1, скорость электрохимической реакции резко увеличивается (рис. 7). Дополнительные опыты показали, что в области pH, где происходит облегчение осаждения, также увеличивается и скорость растворения металлов (рис. 8, а). В области же низких pH затрудняются как разряд, так и ионизация металлов (рис. 8, б). Таким образом установлено, что условия электролиза, способствующие разряду ионов металла группы железа, также ускоряют ионизацию атомов металлов. [c.400]

Осаждение никеля сопровождается также и заметной катодной поляризацией. Поэтому в случае высокой плотности тока и значительной кислотности электролита на катоде может практически выделяться один водород. С выделением водорода связано явление точечной пятнистости на покрытии, так называемый питтинг. Задерживаясь на катоде, пузырьки водорода изолируют (экранируют) часть поверхности детали от разряда на ней ионов никеля и тем самым приводят к появлению большого количества мелких углублений (точек), портящих внешний вид покрытия. Снизить катодную поляризацию и уменьшить количество выделяющегося на деталях водорода можно путем добавления в электролит окислителей (перекиси водорода, перманганата натрия и др.). При этом одновременно из раствора устраняются и вредные органические примеси, окисляясь до двуокиси углерода (СОа) и воды. [c.80]

Возрастание концентрации ионов хлора и никеля в электролите вызывает снижение поляризации при выделении никеля, что в свою очередь, приводит к повышению скорости разряда никеля, а следовательно, к увеличению выхода никеля по току. Для повышения катодной плотности тока концентрацию ионов никеля в электролите поддерживают близкой к насыщенной. [c.101]

Катодное осаждение никеля обычно характеризуется весьма значительной химической поляризацией, определяемой замедленной стадией разряда. Большая электродная поляриза-зия при разряде и ионизации этого металла приводит к тому, что анодному растворению подвергается не только основной металл, но и более положительные, чем никель, примеси. На катоде же происходит разряд ионов пикеля и большинства примесей, перешедших с анода в раствор. [c.384]

Н. А. Изгарышев [22] на примере осаждения никеля из растворов его хлорида объяснял изменение поляризации при введении катионов различных металлов различной степенью их гидратации. Им высказывалось предположение, что чем больше степень гидратации вводимого катиона, тем меньше степень гидратации разряжающегося катиона металла (никеля). Уменьшение же степени гидратации катиона разряжающегося металла (никеля) снижает поляризацию его разряда и увеличивает скорость осаждения. Так, в ряде Li" —Na+ — и Mg+ + —Са+ + —Sr+ + — Ва- радиус ионов возрастает, а степень гидратацпн уменьшается. Одновременно с этим катодная поляризация нри разряде ионов никеля увеличивается. [c.61]

Поляризация нри катодном разряде ионов металла зависит от состава электролита и от типа металла. Например, равновесный потенциал никеля в никелевом электролите Ваттса приблизительно с одномолярной концентрацией ионов никеля лежит около — 0,27 в. Однако практически осаждение никеля требует того, чтобы потенциал был отрицательнее приблизительно на 0,6 в и, следовательно, имел значение около — 0,8 в. Равновесный потенциал кадмия в его одномолярном растворе равен приблизительно— 0,44 в. Следовательно, он отрицательнее потенциала никеля, однако потенциал его осаждения положительнее на 0,2— 0,3 е, так как кадмий осаждается из сульфатных электролитов без значительной поляризации (рис. 21). В электролите, содержащем кадмий и никель, устанавливается сначала потенциал катодного осаждения кадмия до того времени, пока плотность тока не поднимется настолько, что в шрикатодном слое не останется достаточного количества способных к разряду катионов. Тогда потенциал поднимается до значения разряда ионов никеля. Есл-и применять кадмиевый электролит с 10 г/л кадмия, то, как видно на рис. 22, предельный ток может быть достигнут в спокойном электролите при температуре 20°С и плотности 0,7 а д.Ф. Для никелевого электролита, который, кроме 30 г/л никеля, содержит еще 1,56 г/л кадмия (хотя потенциал осаждения кадмия и лежит при более отрицательных значениях оо сравнению с электролитом, богатым кадмием), различают еще область предельного тока, которая лежит при более низкой плотности тока и разделяет осаждение кадмия от одновременного осаждения никеля. [c.51]

Избыток сульфата никеля (последний как примесь чаще всего встречается в аноде) затрудняет процесс рафинирования. Участвуя в переносе тока, ионы никеля скапливаются в прика-тодном слое, затрудняя диффузию ионов меди. При более или менее высоких плотностях тока нарушается питание двойного слоя ионами меди, возникает заметная концентрациовная поляризация и связанный с ней предельный ток разряда ионов меди . Катодные осадки становятся рыхлыми, кристаллы не связанными (см. рис. 61—62), появляются включения раствора, на катоде начинается разряд ионов примесей, потенциалы которых близки к потенциалу меди, [c.150]

В растворе N (N03)2 пластины сильно корродируют, что ослабляет их прочность, однако при этом никель основы, переходящий в раствор в ее порах, оседает там в виде гидроксида, что ускоряет пропитку. Было предложено производить пропитку в растворе Ni (N03)2 при катодной поляризации током плотности 50А/м . При этом раствор в порах подщелачивается за счет выделения водорода, в результате осаждение гидроксида ускоряется, тогда как коррозия основ резко сокращается. Готовые пластины тщательно промывают водой, чтобы не занести в аккумуляторы ион NO3-, вызывающий коррозию и саморазряд пластин. Для отрицательных пластин основы сначала 5—7 с протравливают в растворе HNO3 (110 кг/м ), затем подсушивают при обдувке воздухом и пропитывают в растворе, содержащем 750—830 кг/м d b. Дальнейшие операции кристаллизация, обработка в растворе щелочи, промывка и сушка — проводятся аналогично описанным для положительных пластин. Для отрицательных пластин также применяется пропитка при катодной поляризации, но вместо подвода тока извне создается короткозамкнутый элемент из основ пластин и металлических кадмиевых анодов. В раствор при этом добавляют 100 кг/м d(N03)2 и 20—30 кг/мз №(N03)2. Пропитка в контакте с кадмием продолжается от 2 до 18 ч в зависимости от толщины пластин, затем следуют обработка в растворе КОН, промывка и сушка. Пропитанные основы поступают на формирование. Оно проводится раздельно с вспомогательными никелевыми электродами для положительных пластин в растворе, содержа.щем 130 кг/м КОН, а для отрицательных — 240—270 кг/м при 15—30° С. Пластины пропитывают в растворе щелочи 2 ч, а затем включают ток плотностью 60—100 A/м . При заряде пластинам сообщают количество электричества, равное 200% их расчетной емкости, разряд проводят до потенциала 1,5 В по цинковому электроду для положительных и 0,8 В для отрицательных пластин. Если пластины не отдают количества электричества, на которое они рассчитаны, формировочные циклы повторяют. Формированные пластины промывают, сушат и отправляют на сборку аккумуляторов. Для сборки разработаны механизированные линии. Существует ряд вариантов дополнительного формирования аккумуляторов, собранных из уже формированных безламельных пластин. Все они направлены на то, чтобы обеспечить надежность изделий и отобрать для сборки в батареи аккумуляторы, наиболее близкие по емкости. Это необходимо для того, чтобы при разряде батареи из последовательно включенных аккумуляторов ни один из них не оказался слабее остальных и не переполюсовался. Формирование аккумуляторов малых типов проводят на автоматических стендах, выключающих ток при достижении аккумуляторами заданных напряжений. Разбраковка готовых аккумуляторов по емкости также производится на автоматах. Одна из важнейших операций при сборке герметичных никель-кадмиевых аккумуляторов — дозирование в них количества элект- [c.401]

По данным Пионтелли [9], Мюллера [10] и других, электрокристаллизация металлов из чистых хлоридных растворов протекает при несколько меньшей поляризации электрода. Авторами установлено, что деполяризующее действие ионов хлора при выделении металлов из растворов с добавками чрезвычайно велико. Представление об этом эффекте применительно к катодному выделению металлов на ртути дают кривые I — ф, снятые на автоматическом полярографе Орион (рис. 2). Из верхнего графика видно, что введение в сульфатные электролиты небольших количеств (0,005 н.) ионов тетрабутил аммония приводит к очень резкому торможению катодных процессов. Увеличение поляризации (Дф для I = / пр) в отдельных случаях составляет 0,7—0,9 в (В1, Сс1). Торможение электролиза происходит почти до достижения потенциала десорбции добавки с электрода. Несколько более ранний подъем тока для кислых растворов объясняется разрядом ионов водорода. В отличие от этого в хлоридных электролитах [ (С4Нд)4К ] 2804 не затормаживает выделения меди и висмута и лишь несколько увеличивает поляризацию при разряде ионов кадмия. Почти не снижается поляризация при выделении на Н никеля и марганца. Уменьшение торможения при адсорбции ионов хлора происходит и при анодном растворении металлов. Аналогичный эффект наблюдается для многих других органических добавок. [c.383]

Наличие пленки на поверхности катода при электроосажденни хрома совершенно меняет закономерности совместного разряда ионов металлов. Действительно, при введении в хромовый электролит катионов металлов с более положительным потенциалом, чем потенциал восстановления хромат-ионов, не удается совместно осаждать хром с другими металлами, несмотря на высокую катодную поляризацию. Например, медь, цинк, никель и кобальт не соосаждаются с хромом из растворов хромовой кислоты [18]. Эта аномалия связана с особыми свойствами пленки, в частности с тем, что пленка не адсорбирует катионы. [c.186]

Катодный процесс. Как известно, нормальные потенциалы олова и никеля различаются примерно на 0,1 в, причем потенциал никеля отрицательнее потенциала олова. Катодная поляризация при электролизе растворов простых солей (сульфатов или хлоридов) выражена значительно резче для никеля, чем для олова. Если же к хлористому электролиту добавить фтористые соли натрия и аммония, то стационарные и катодные потенциалы олова приобретают более отрицательные значения, чем потенциалы никеля в таком же растворе. Повышение потенциалов олова при, добавлении фторидов к раствору хлористого олова происходит, очевидно, за счет образования прочных комплексных ионов ЗпР " и ЗпС12р2 , разряд которых требует повышенной энергии активации. Таким образом, в присутствии фторидов достигается сближение потенциалов олова и никеля и становится возможным совместное осаждение их на катоде. [c.77]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология