Поляризация электроосаждение металло

Влияние поверхностно-активных веществ. Большое влияние на структуру электролитических осадков оказывают органические вещества и некоторые анионы, обладающие поверхностно-активными свойствами. В зависимости от природы и концентрации этих веществ осадки на катоде получаются мелкозернистыми, плотными, гладкими и блестящими или, наоборот, губчатыми — порошкообразными. В большинстве случаев изменение структуры осадков в присутствии органических веществ сопровождается повыщением катодной поляризации и замедлением процесса электроосаждения металлов. Механизм такого влияния органических добавок различен в зависимости от природы добавляемого вещества, состава и свойств электролита. [c.345]

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]

Рис. 107. Ячейка для снятия кривых катодной поляризации при электроосаждении металлов

Влияние посторонних солей на катодный процесс при электроосаждении металлов (N1, С(1, 2п и др.) было впервые исследовано Н. А. Изгарышевым с сотр. [9]. Ими было установлено как тормозящее (повышение поляризации), так и ускоряющее (понижение поляризации) действие посторонних катионов и анионов на электроосаждение металлов в зависимости от их природы и состава растворов. [c.343]

Поэтому даже при одинаковой плотности тока из растворов с меньшей концентрацией будут осаждаться более плотные мелкокристаллические осадки. Для улучшения электропроводности в состав электролита при электроосаждении металлов вводят посторонние ионы, не участвующие в электродных реакциях. Но в присутствии таких ионов меняется строение двойного электрического слоя и снижается содержание в нем ионов металла, участвующих в катодной реакции. Это в свою очередь приведет к увеличению поляризации и созданию благоприятных условий для возникновения новых центров кристаллизации. [c.233]

В рассматриваемых примерах интенсификации и совершенствования процессов электроосаждения металлов особое внимание уделялось снижению диффузионных ограничений. Нетрудно заметить, что этот путь позволяет наиболее эффективно воздействовать на кинетику электродных реакций, где доминирующее значение имеет концентрационная поляризация. Но при этом во всех случаях следует иметь в виду и другие виды поляризации. [c.508]

Из общего уравнения для стационарной поляризации могут быть сформулированы некоторые условия, при которых процесс электроосаждения металлов должен протекать наиболее экономично. Так, случай, при котором можно пренебречь концентрационной поляризацией, может быть выражен неравенством [c.508]

Изучение поляризации выделения металлов на твердых и жидких катодах из неводных растворов дает ценную информацию для выяснения специфики электроосаждения данных металлов с целью получения их электролитическим путем. Поляризационные кривые, снятые при различных скоростях поляризации в большинстве случаев в потенциостатическом режиме, позволяют определить характер электродного процесса (обратимый — необратимый), его интенсивность (токи обмена, числа переноса катодного и анодного процессов, константы скорости, энергию активации), зависимость характера электродного процесса от концентрации отдельных компонентов электролита, силы тока, поверхности электрода [588, 479, 162, 419, 73, 186, 443, 640, 167, 16]. Метод поляризационных кривых позволяет также изучать кинетику отдельных стадий стадийных электродных процессов [643, 351]. [c.75]

Чтобы сблизить потенциалы и получить снлавы мелкокристаллической структуры, в электролиты вводят некоторые поверхностно-активные вещесТ ва (ПАВ). Неодинаковое изменение поляризации отдельных металлов приводит к сближению их потенциалов разряда, изменению скоростей их катодного восстановления, следовательно, к различному соотношению металлов в покрытии. Так, электроосаждению сплава медь — свинец из перхлоратных растворов способствует добавка 1 г/л тиокарбамида. [c.39]

Так как при высокой поляризации металлические отложения получаются плотными и мелкозернистыми, то в технологии электроосаждения металлов, особенно в гальванотехнике, широко используются электролиты из комплексных солей, добавки поверхностно-активных и коллоидных веществ и другие условия, способствующие улучшению структуры катодных осадков. [c.340]

Перед проведением работы необходимо ознакомиться 1) с катодной поляризацией при электролизе 2) с катодной поляризацией при электролитическом осаждении металлов в растворах их простых и комплексных солей 3) с компенсационным методом измерения э. д. с. гальванических элементов и вычислением электродных потенциалов 4) с зависимостью качества металлических покрытий ОТ величины катодной поляризации 5) с факторами, оказывающими влияние на катодную поляризацию при электроосаждении металлов. [c.152]

Наводороживанию в процессах коррозии, катодной поляризации в растворах кислоты и электроосаждения металлов подвергалась наружная цилиндрическая поверхность образцов. Для концентрации напряжений вблизи этой поверхности служил надрез (г=0,8 мм и /г=1,0 мм). Как было установлено в предварительных опытах, воспроизводимость результатов в большой мере зависит от тщательности изготовления концентратора напряжений, особенно от радиуса в его вершине. Поэтому образцы контролировались на качество. надреза. [c.44]

Все выше сказанное делает понятным интерес к действию алифатических альдегидов на наводороживание стали при ее катодной поляризации в растворах кислот и щелочей и при электроосаждении металлов. [c.175]

Изучение кинетики электроосаждения металлов связано так же с затруднениями, возникающими в связи с неустойчивостью во времени потенциала катода. Изменение потенциала и электродной поляризации вызывается не только изменением активной поверхности и истинной плотности тока, но и другими причинами. [c.419]

Исследования влияния состава раствора на кинетику электроосаждения металлов были начаты в 1917 г. Изгарышевым. Было установлено, что при катодном выделении металлов из растворов их простых солей существенное значение имеет природа аниона соли. Влияние аниона на величину перенапряжения и на характер образующихся осадков наблюдается для многих металлов, но наиболее сильно оно проявляется для тех металлов, выделение которых не сопровождается высокой поляризацией. Обычно величина перенапряжения уменьшается при переходе от одного аниона к другому в следующем ряду [c.423]

Высокая чувствительность процесса электроосаждения металлов к чистоте растворов указывает на то, что добавки не только электролитов, но и любых веществ, особенно обладающих поверхностноактивными свойствами, должны играть здесь существенную роль. Так, введение в ванну цинкования ничтожного количества желатины (порядка 0,005%) изменяет величину катодной поляризации и характер получающихся осадков (Изгарышев, Титов, 1917). [c.423]

Изучение кинетики электроосаждения металлов связано также с затруднениями, возникающими в связи с неустойчивостью во времени потенциала катода. Изменение потенциала и электродной поляризации вызывается не только изменением активной поверхности и истинной плотности тока, но и другими причинами. Особенно заметно изменение потенциала со временем при выделении металлов на чужеродных электродах, когда электролиз приводит к образованию новой металлической фазы, например при осаждении кадмия, меди, серебра, ртути и ряда других металлов на пла- [c.418]

Десорбцией адсорбированных молекулярных веществ объясняется прекращение их влияния на процесс электроосаждения металлов при достижении достаточно высоких отрицательных потенциалов. М. А. Лошкарев и др. [14] показали, что выделение на ртутном катоде ряда двухвалентных катионов (Си++, РЬ , 8п , С(1 , 2п++) очень сильно тормозится при образовании на электроде плотного адсорбционного слоя из нескольких органических соединений. Поляризация достигает величины порядка [c.745]

Образование гидридов на катодах вызывает явление перенапряжения при разряде протонов и выделении водорода, с одной стороны, и обусловливает поляризацию при электроосаждении металлов — с другой стороны. Более детально эта теория была развита некоторыми авторами для случая катодного выделения никеля. [c.335]

В этой главе рассматриваются общие вопросы, связанные с электроосаждением металлов, как-то катодная поляризация и структура катодных отложений, распределение тока на поверхности электродов, процессы на растворимых и нерастворимых анодах и, наконец, процессы вытеснения одних металлов другими из растворов, называемые явлениями цементации. [c.144]

Если электроосаждение металла протекает с большей катодной поляризацией, то создаются благоприятные условия для образования новых центров кристаллизации — получаются мелкокристаллические осадки. Следовательно, изменяя величину катодной поляризации, можно регулировать структуру катодных осадков. [c.116]

Для определения природы катодной поляризации при электроосаждении металлов предложены различные методы. [c.19]

В случае электролитического выделения металлов на ртутном катоде для выявления природы поляризации можно применить дифференциальную и осциллографическую полярографию [89]. Попов [90] предложил использовать первый из этих способов для определения характера катодной поляризации при электроосаждении металлов также и на твердых электродах. [c.20]

Анализ результатов, полученных приведенными выше методами, показывает, что ни один из них не является столь совершенным, чтобы с его помощью можно было бы во всех случаях определить природу и точную величину основных составляющих катодной поляризации при электроосаждении металлов из растворов их различных солей. Очевидно, что возможности каждого из этих методов можно увеличить, если его сочетать с другими. [c.20]

Следует, однако, отметить, что этот электрод пока еще мало применяется для исследования процессов, происходящих при электроосаждении металлов. Одной из причин этого является, вероятно, то обстоятельство, что основные теоретические закономерности для дискового электрода базируются на анализе электрохимических реакций, при которых не меняется истинная поверхность электрода. Между тем, как известно, при электроосаждении металлов происходит непрерывное обновление поверхности катода и, тем самым, возможно, изменение ее величины. Это вносит некоторую ошибку в теоретически выведенные закономерности [96]. Тем не менее, на наш взгляд, практическая проверка имеющихся теоретических представлений на процессе электроосаждения металлов должна не только способствовать дальнейшему развитию и уточнению самих представлений, но также может оказаться весьма полезной при выявлении природы электродной поляризации и, тем самым, механизма электроосаждения металла. [c.21]

Для выяснения суш ности процессов, протекающих при электроосаждении металлов из комплексных электролитов, важное значение имеет не только определение характера поляризации, но также выявление состава и структуры находящихся в растворе ионов. [c.23]

Анализ результатов, полученных различными исследователями при изучении процессов электроосаждения металлов из комплексных электролитов, показывает, что для решения вопроса о причинах возникновения поляризации в этих растворах, а также о самом механизме разряда ионов необходимы более обстоятельные исследования кинетики электродных процессов в этих электролитах. [c.30]

Приведенные выше результаты дают возможность сделать вывод, что примененный способ исследования изменения потенциала зонда в зависимости от расстояния до поляризуемого электрода может быть использован как экспериментальный метод определения толщины диффузионного слоя в процессе электроосаждения металлов из комплексных электролитов, в которых наблюдается значительная концентрационная поляризация. [c.48]

Из этого ряда вытекает, что в начальной стадии электролиза самый большой заряд у поверхности цинка, а самый малый — у поверхности серебра и кадмия. Следовательно, нри электроосаждении цинка возникают более благоприятные условия для образования золя цианидов, чем в случае выделения других металлов. Однако если нри самых низких плотностях процесс выделения цинка и меди затруднен больше чем, например, золота и серебра, то все же полной корреляции между рядом IX и величинами катодной поляризации исследованных металлов не наблюдается. На распределение концентрации ионов циана в двойном слое значительное влияние может оказать также их способность к специфической адсорбции на поверхности данного метал- [c.129]

Величину катодной поляризации палладия в каждом растворе, очевидно, обусловливает взаимоотношение скоростей пассивирования и активирования катода. Активированию поверхности, наряду с электроосаждением металла, способствует также выделение водорода. В ряде исследованных растворов заметное выделение водорода совпадает с ускорением общего катодного про- [c.185]

Для определения количества абсорбированного водорода в результате электрохимических процессов (коррозия, катодная поляризация, электроосаждение металлов) используются иногда методы вакуум-иагрева (металл. нагревается значительно ниже температуры его плавления) и вакуум-экстракции (анализируемый металл нагревается до перехода в жидкое состояние). Эти методы детально рассмотрены в специальной литературе [П2, ПЗ]. Однако надо подчеркнуть, что следует с большой осторожностью относиться к результатам, полученным при использовании методов вакуум-нагрева и вакуум-экстракции для анализа образцов, аводороженных при электрохимических процессах выделения водорода на металле. Дело в том (см. раздел 2.10), что в этом случае наводороживание металла происходит очень неравномерно, водород накапливается в больших количествах в относительно тонком приповерхностном слое металла (для мягкой стали толщина этого слоя менее 1 мм [87, 88]). Методы же вакуум-нагрева и вакуум-экстракции позволяют определить лишь валовое, среднее содержание водорода в образце данной массы. Ясно, что полученные этими методами результаты будут в очень сильной степени зависеть от массы образца и величины его поверхности, подвергавшейся катодно1му насыщению водородом. Некоторые экспериментальные результаты, полученные при исследовании влияния толщины стальных плоских образцов одинаковой поверхности на количество поглощенного при пх коррозии водорода [1114], подтверждают справедливость нашего замечания. Эти методы со1вершенно непригодны для получения сравнимых результатов на образцах разной формы, имеющих различное отношение величина поверхности/масса образца. Они могут служить лишь для приблизительной оценки величины наводороживания конкретного образца в данных ус- [c.34]

Изучение кинетики электроосаждения металлов связано также с затруднениями, возникающими в связи с неустойчивостью во времени потенциала катода. Изменение потенциала и электродной поляризации вызывается не только изменением активной иоверхности и истинной плотности тока, по и другими причинами. Особенно заметно изменение потенциала со временем при выделении металлов на чужеродных электродах, когда электролиз приводит к образованию новой металлической фазы, наиример ири осажденпи кадмия, меди, серебра, ртути и ряда других металлов на платиновом катоде. Впервые это явление было обнаружено еще в 1910 г. Лебланом, Изменение величины нерена-иряжения со временем наблюдается при выделении металла и на одноименном катоде. На рис. 22.3 яриведена типичная кривая поляризация — время, полученная при выделении серебра на серебряном катоде. [c.455]

Исследования, поляризации и перенапряжения на отдельных алектродах имеют большое теоретическое и практическое значение. В технических электролизах в одних случаях приходится принимать меры для уменьшения химической и концентрационной поляризации, например при электролитическом получении водорода (так как высокая поляризация при электролизе вызывает дополнительный расход электрической энергии на протекание процесса), в других, наоборот, стремятся увеличить поляризацию, например при электроосаждении металлов в гальванотехнике, так как это позволяет получить более высокого качества осадки металлов. Величина концентрационной поляризации может быть уменьшена перемешиванием раствора. Вредное действие химической поляризации устраняется добавлением оки лйтёЖи иЖ восстановителей, которые называются поляризаторами/ Катощътй деполяризаторами служат окислители, анодными — восстановители. Деполяризаторы широко применяются для проведения различных электрохимических реакций органического синтеза, а также в различных гальванических элементах. [c.268]

В книге изложены современные теории прохождения тока через растворы электролитов приведены основные положения теории слабых и сильных электролитов рассматриваются электродвижущие силы гальванических элементов и скачки потенциалов, возникающие на границе фаз описываются концентрационные элементы и условия их применения анализируется строение, свойства и теория двойного электрического слоя даны сведения об электрокапиллярных и электроки-нетических явлениях приводится анализ природы и особенностей электродной поляризации рассматриваются современная теория и закономерности электроосаждения металлов из растворов их простых и комплексных солей представлены новейшие данные по коррозии металлов и явлению пассивности. [c.2]

Очевидно, что для правильного истолкования кинетики электрокристаллизации необходимо наряду с диффузионными затруднениями, замедленным разрядом и кристаллизацией учитывать адсорбционную поляризацию сильно влияющую на характер электродных реакций при электроосаждении металлов. Приведенная на рис. 119 диаграмма распределения ряда металлов, составленная Л. И. Антроповым в результате сопоставления рабочих потенциалов, сопровождающих катодное выделение металлов, с величинами равновесных потенциалов и точек нулевого заряда, указывает на большое значение потенциалов нулевых зарядов. Точка нулевого заряда не только характеризуег металл, но разграничивает области, отвечающие положительно [c.351]

Температура электролита. Повыщение температуры электролита так же, как и перемешивание, способствует интенсификации процесса электроосаждения металлов. При нагревании электролита возрастают катодный и анодный выходы по току (устраняется пассивирование анодов), увеличивается растворимость солей металлов и электропроводимость растворов, улучшается качество осадков вследствие снижения внутренних напряжений. В ряде случаев при комнатной температуре компактные, доброкачественные осадкк вообще не образуются-(станнатные) или качество осадюв существенно ухудшается (пирофосфатные электролиты), поэтому электролиты нагревают до 50—80°С. При этом появляется возможность работать при более высоких плотностях тока. Вместе с повышением температуры обычно снижается катодная поляризация, а в этих условиях скорость роста кристаллов преобладает над скоростью возникновения активных, растущих кристаллов, что должно приводить к образованию крупнозернистых и более пористых осадков, В то же время в горячих электролитах можно значительно увеличить допустимую плотность тока и как бы нейтрализовать отрицательное влияние температуры на структуру осадков. [c.252]

Преимущественное протекание того или иного процесса на электроде, выход по току, структура электроосажденных металлов и другие свойства, имеющие практическое значение, определяются скоростью электрохимических реакций. Скорость электродного процесса согласно закону Фарадея характеризуется силой, или плотностью тока (сила тока, приходящаяся на единицу поверхности электрода). В свою очередь поляризация Ахс зависит от величины протекающего через электрод тока. Следовательно, установив влияние условий работы электрода на его поляризацию, можно определить влияние этих условий на скорость электродного процесса. [c.332]

Исследовались также моющие средства Лебедь , Астра , Мильва (Австрия). ПАВ, вырабатываемые для текстильной промышленности, по-видимому, являются перспективными блескообразующим и антипиттинговыми добавками к промышленным электролитам для электроосаждения металлов. Влияние этих веществ на качество гальванических осадков рассматривалось в работах [586, 592]. Действие вышеуказанных ПАВ на наводороживание стали оценивалось по уменьшению потери пластичности при скручивании стальных проволочных образцов после катодной поляризации в растворе Н2504, содержащем стимулятор наводороживания, при введении в этот раствор добавок ПАВ. [c.234]

До сих пор еще не ясно, какой из вариантов является наиболее вероятным все же предпочтение, цо-видимому, следует отдать двум последним. Существование адатомов (или адионов) было доказано рядом независимых методов, которые позволили также определить их концентрацию. Поверхностная диффузия частиц должна играть наибольшую роль в тех случаях, когда участки роста (дислокации, двумерные зародыши) занимают лишь незначительную долю поверхности. Тогда, вследствие большого расстояния ха, на которое должны переместиться адсорбированные частицы до места их включения в решетку, градиент концентрации Асаа1Хс1, а следовательно, и скорость поверхностной диффузии будут малы. Поверхностная диффузия может оказаться замедленной стадией при электроосаждении металлов. Эти условия реализуются на бездефектных гранях (или гранях с малым числом дефектов) и в области низких поляризаций (малые плотности тока), когда число зародышей невелико. При повышении поляризации доля активной поверхнрсти увеличивается в результате возрастания исла двумерных зародышей,и перехода ранее неактивных участков роста в активные (депассивация). Кроме того,- при смещении потенциала в отрицательную сторону повысится концентрация частиц. Все это приведет к увеличению градиента концентрации, в результате чего поверхностная диффузия перестанет быть замедленной стадией. Скорость процесса осаждения начнет лимитироваться иной стадией, наиболее вероятцо — стадией переноса заряда. При еще больших поляризациях замедленной стадией сделается доставка разряжающихся ионов к поверхности электрода, и потенциал электрода будет определяться перенапряжением транспортировки. [c.357]

Более подробные сведения о природе катодной поляризации можно получить из данных, характеризующих зависимость скорости электродной реакции от температуры. В литературе [203— 206] опубликованы результаты работ, посвященных исследованию влияния температуры на катодную поляризацию меди в цианистых электролитах. Однако анализ этих результатов показывает, что они в основном получены при плотностях тока выше предельной и поэтому характеризуют процесс совместного выделения металла и водорода. Ввиду этого на основании упомянутых работ весьма затруднительно определить характер катодной поляризации электроосаждения меди из цианистых растворов, и вскрыть сущность явлений, обус.товливающих тормончение процесса выделения этого металла. [c.36]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология