Электродные при электроосаждении металло

К электрохимическому методу обработки изделий часто прибегают тогда, когда никакими другими методами изготовить или исправить эти изделия нельзя. Решение поставленных задач требует глубокого изучения процессов электролиза с использованием современных методов исследования. Достигнутые за последние годы успехи в области изучения механизма электродных процессов дали возможность не только установить основные закономерности электроосаждения металлов, но и более правильно и обоснованно подойти к разработке технологических процессов покрытия изделий. [c.333]

На протекание многих электродных процессов влияет адсорбция органических веществ на поверхности электрода, что щироко используется на практике прежде всего для регулирования процессов электроосаждения металлов и защиты металлов от коррозии. [c.373]

Стадия превращения вещества А в вещество О называется предшествующей химической реакцией, а стадия превращения К в В — последующей химической реакцией. Часто электродные процессы осложняются стадией образования новой фазы. Так, при электроосаждении металлов реализуется стадия образования кристаллических зародышей, а при электрохимическом выделении газов — стадия зарождения пу- [c.170]

Стадия превращения вещества А в вещество О называется предшествующей химической реакцией, а стадия превращения R в В — последующей химической реакцией. Часто электродные процессы осложняются стадией образования новой фазы. Так, при электроосаждении металлов реализуется стадия образования кристаллических зародышей, а при электрохимическом выделении газов — стадия зарождения пузырьков газа. В ходе электрохимического процесса может происходить перемещение частиц по поверхности электрода (стадия поверхностной диффузии) от центров, на которых идет разряд, до некоторых других, где продукту реакции находиться энергетически наиболее выгодно. Если поверхность электрода несет заряд, одинаковый с зарядом реагирующей частицы, то электрическое поле двойного слоя препятствует адсорбции этой частицы и необходимо учитывать стадию вхождения реагирующей частицы в двойной электрический слой. [c.202]

В таком случае наиболее полную картину кинетики электродного процесса дают I — т-кривые, полученные при постоянном потенциале. Преимущество этого метода особенно проявляется при электроосаждении металлов группы железа, хрома и в ряде других случаев, когда выделение металла на катоде сопровождается совместным разрядом водорода. [c.253]

Впервые переменный ток для исследования электродных процессов был применен А. Н. Соколовым в 1887 г. Затем аналогичная методика была использована Лебланом и Шиком при исследовании закономерностей электроосаждения металлов. Детальная разработка метода была осуществлена А. Н. Фрумкиным, Б. В. Эршлером и П. И. Долиным, которые показали, что при наложении переменного тока в течение коротких отрезков времени фронт диффузии не успевает отойти от поверхности электрода на значительное расстояние. Это позволяет пропустить через ячейку гораздо большие токи по сравнению со стационарными условиями при обычных режимах размешивания. [c.262]

Легко заметить, что это соотношение справедливо не только для любого электродного акта, протекающего в прямом (электроосаждение), и в обратном (ионизация) направлениях. Отсюда напрашивается вывод, что грань кристалла, характеризуемая наибольшим равновесным током обмена, должна (при прочих равных условиях) и расти, и растворяться быстрее всех остальных граней. Основное уравнение теории замедленного разряда, оправдавшееся полностью для водородного перенапряжения, может быть применено и для процессов, связанных с ростом или разрушением кристаллической решетки металлов. Величина энергетического барьера (или энергии активации) при электроосаждении металлов представляет собой сумму [c.333]

Не менее интересно торможение электродных реакций при возникновении адсорбционных слоев при отсутствии специальных посторонних добавок. Как было показано А. И. Левиным, с сотрудниками, при достаточной энергии адсорбции значительная часть активных участков катодной поверхности может быть заполнена малорастворимыми соединениями, возникающими в приэлектродных слоях вследствие концентрационных изменений и сдвигов в ионных равновесиях, наблюдаемых в католите при электролизе. Энергия адсорбции промежуточных соединений, концентрирующихся у электродной поверхности, так же как и в случае действия посторонних поверхностно активных веществ, зависит от соотношения между потенциалом нулевого заряда, характерным для данного электродного металла, и рабочей областью потенциалов, при которых протекает процесс электроосаждения металла. [c.351]

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]

Граничные и начальные условия, необходимые для решения дифференциального уравнения в частных производных, зависят в каждом случае от особенностей протекания электродной реакции. Если речь идет о процессе электроосаждения металла, то начальное условие определяется концентрацией [c.286]

Для снятия диффузионных ограничений особое значение приобрели измерения с применением тока при высоких частотах. Переменный ток для исследования электродных процессов впервые был применен Соколовым (1887 г.) затем аналогичная методика была использована Лебланом и Шиком при исследовании электроосаждения металлов. [c.317]

В последнее время был получен обширный экспериментальный материал по электрохимическим и физикохимическим свойствам адсорбционных слоев на металлах. При этом были использованы изменения адсорбционных потенциалов, применены радиоактивные индикаторы и другие методы, позволяющие определить влияние адсорбционных слоев на кинетику электродных процессов. Поскольку в процессе электроосаждения металлов адсорбционные явления занимают особое место, то при рассмотрении влияния чужеродных частиц, адсорбирующихся на поверхности электрода, в процессе осаждения металлов необходимо учитывать соотношение скоростей осаждения и пассивирования металла. В случае, когда скорость осаждения металла больше, чем скорость адсорбции, поверхность металла неполностью покрывается чужеродными частицами. При этом электрохимическая реакция протекает только на активных участках электрода и ее скорость будет пропорциональна доле активной поверхпости. Если скорость адсорбции больше скорости осаждения металла, то поверхность электрода полностью закрывается частицами (пассивируется). Б этом случае скорость протекания электрохимической реакции лимитируется перенапряжением, обусловленным работой проникновения ионов металла через адсорбированный слой [c.370]

Энергия адсорбции промежуточных соединений, концентрирующихся у электродной поверхности, так же, как и в случае действия посторонних ПАВ, зависит от соотношения между потенциалом нулевого заряда, характерным для данного электродного металла, и рабочей областью потенциалов, при которых протекает процесс электроосаждения металлов. [c.384]

Для повышения электропроводности в состав электролита при электроосаждении металлов вводят посторонние ионы, не участвующие в электродной реакции. Это снижает предельный ток диффузии, так как способствует уменьшению Пк и коэффициента х, представляющего собой отношение удельной электропроводности соли осаждаемого металла к сумме электропроводностей всех [c.388]

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]

Уравнение переходного времени для случая электроосаждения металла на электроде, состоящем из того же металла, будет таким же, что и для электродного процесса с участием двух растворимых веществ [уравнение (2-10)]. Уравнение хронопотенциограммы в этом случае получается подстановкой в уравнение Нернста значения Со(0, <) из уравнения (2-7) и значения Ск(0,/)= 1 [c.32]

I рующих веществ, продуктов реакции, природы электрода и среды. Такого рода проблемы относятся к вышеупомянутой теории переноса заряда. Успех в общем до сих пор был ограниченным, I однако были установлены некоторые соотношения, главным образом в полярографии органических соединений, восстановлении металлических комплексов и в очень ограниченной степени для электролитического выделения водорода и кислорода на различных металлах. В последние годы новый толчок получила проблема выяснения соотношений между кинетикой электродных процессов и поверхностными свойствами на примере электроосаждения металлов на твердых электродах (Бокрис, Фи- [c.19]

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]

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]

Ранее считалось, как само собой разумеющееся, что поверхность катода всегда отрицательна, причем тем более отрицательна, чем менее благороден электродный металл. Эта точка зрения, сохранившая известное распространение, в настоящее время ошибочна. Заряд поверхности металла не определяется ни той ролью, какую металл играет в электрохимическом процессе (т. е. является ли он катодом или анодом), ни величиной его электродного потенциала в данных условиях. Заряд поверхности электрода можно оценить, если воспользоваться предложенной автором приведенной или ф-шкалой потенциалов. Потенциал электрода в ф-шкале представляет собой разность между его потенциалом в данных конкретных условиях (например, в процессе электроосаждения металла) и соответствующей нулевой точкой [c.440]

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]

Изучение кинетики электроосаждения металлов связано также с затруднениями, возникающими в связи с неустойчивостью во времени потенциала катода. Изменение потенциала и электродной [c.485]

Ранее считалось, как само собой разумеющееся, что поверхность катода всегда отрицательна, причем тем более отрицательна, чем менее благороден электродный металл. Эта точка зрения, сохранившая известное распространение и в настоящее время, ошибочна. Заряд поверхности металла не определяется ни той ролью, какую металл играет в электрохимическом процессе (т. е. является ли он катодом или анодом), ни величиной его электродного потенциала в Данных условиях. Заряд поверхности электрода можно оценить, если воспользоваться предложенной Антроповым приведенной или ф-шкалой потенциалов. Потенциал электрода в ф-шкале представляет собой разность между его потенциалом в данных конкретных условиях (например, в процессе электроосаждения металла) и соответствующей нулевой точкой. Величина потенциала электрода в приведенной шкале служит мерой заряда поверхности и позволяет предвидеть, адсорбция каких именно ионов будет наиболее вероятной в данных условиях. Это положение можно проиллюстрировать на примере катодного выделения никеля, цинка, кадмия и свинца из растворов их простых солей. Все эти металлы выделяются при отрицательных потенциалах (по водородной шкале), которые в обычных режимах электролиза равны приблизительно следующим величинам —0,80 в (N1), —0,80 в (2п), —0,45 в (Сс1) и —0,15 в (РЬ). Величины их потенциалов в приведенной шкале, т. е. заряды, можно оценить, воспользовавшись данными о нулевых точках этих металлов (см. табл. 40) [c.498]

В десятой главе Электродные процессы при электроосаждении металлов излагается теоретический материал, необходимый для правильного понимания процессов, протекающих при осаждении металлов. Значение этого материала для электрохимика трудно переоценить, так как на нем базируется вся электрометаллургия водных растворов и гальваностегия. Особым случаям электролиза посвящена одиннадцатая глава — в ней, в частности, рассматривается анодное растворение металлов и сплавов, а также электролиз переменным током и теория электролиза расплавов. [c.9]

ЭЛЕКТРОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ ПРИ ЭЛЕКТРООСАЖДЕНИИ МЕТАЛЛОВ [c.328]

X. Электродные процессы при электроосаждении металлов [c.330]

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]

Эти стандартные окислительные потенциалы отличаются друг от друга не слишком сильно, но из их сравнения следует, что Н2О должна окисляться с большей легкостью, чем С1 . Однако для осуществления реакции иногда требуется намного более высокое напряжение, чем то, которое указывают электродные потенциалы. Дополнительное напряжение, необходимое для проведения электролиза, называется перенапряжением. По-видимому, перенапряжение обусловлено слишком высокой скоростью реакций на электродах. Электроосаждению металлов соответствуют низкие значения перенапряжения, но перенапряжения, соответствующие выделению газообразного водорода или газообразного кислорода, обычно весьма значительны. В рассматриваемом примере перенапряжение, необходимое для образования Н2, настолько велико, что С1 окисляется легче, чем Н2О. По этой причине при электролизе водных растворов Na l (рассолов) образуются Н2 и I2, если только концентрация С1 не слишком низка при этом протекают следующие реакции [c.223]

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]

Методы кулонометрии. Методы аналитической ку-лонометрии могут -быть основаны почти на любом типе химических реакций, включая растворение, электроосаждение, окисление и восстановление одних растворимых веществ в другие. Некоторые из этих методов можно назвать прямыми (в этом случае в электродной реакции участвует само определяемое вещество, например при электроосаждении металлов), а некоторые—косвенными (когда в электродной реакции происходит потребление или освобождение другого вещества, связанного количественным соотношением с исследуемым веществом). [c.192]

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]

Приведем несколько основных ссылок с краткими комментариями. Можно упомянуть только последние руководства по электрохимии [7—10], два из них [9, 10] дают лишь элементарное введение по вопросу о двойном электрическом слое и кинетике электродных процессов. Второе издание книги Кортюма [7] является наиболее полным руководством по электрохимии. Не существует монографии по двойному электрическому слою, однако по этому вопросу имеются прекрасные обзоры. Изданы две книги по кинетике электродных процессов [11, 12], а в книге Фишера [13] по электроосаждению металлов также есть довольно подробное введение, посвященное этому вопросу. Книга Фрумкина, Багоцкого, Иофа и Кабанова в течение десятилетия была единственным пособием по кинетике электродных процессов. Она достаточно детально освещала проблему, однако без подавляющих подробностей к сожалению, она не была переведена на западные языки. Монография Феттера [12] является прекрасной по своей всеобъемлемости, и она по праву должна занимать место в каждой электрохимической библиотеке [c.21]

В начальной стадии развития электрохимии катодный процесс рассматривался как разряд катионов (например, Си + - -2е== Си), а анодный процесс — как образование катионов. Однако дальнейшие работы вскрыли значительно ббльшую сложность и многообразие физико-химических явлений, совокупность которых можно назвать электродным процессом при электроосаждении металлов. [c.328]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология