Восстановление ионов совместное катоде

В большинстве случаев при совместном осаждении металлов скорости электрохимических реакций существенно отличаются от скоростей раздельного восстановления ионов. В реальных условиях электроосаждения сплавов необходимо учитывать, кроме указанных выше факторов, влияние изменения природы, состояния и величины поверхности электрода, на которой протекает реакция, строения двойного электрического слоя, состояния ионов в растворе, влияние энергии взаимодействия компонентов при образовании сплава и др. В зависимости от характера и степени влияния этих факторов, скорости восстановления ионов при совместном выделении металлов на катоде могут отклоняться в ту и другую стороны от скоростей раздельного их осаждения. [c.433]

Изменение состояний поверхности Электрода (активное или пассивное) при совместном восстановлении ионов также играет большую роль в образовании сплавов на катоде. Различная склонность растущих участков поверхности к пассивированию за счет адсорбции органических молекул, гидроокисей, водорода и других посторонних частиц может облегчить или затруднить разряд ионов металла. Если адсорбция посторонних частиц на активных участках или на всей поверхности в виде сплошной пленки затрудняет восстановление более электроположительного металла, то условия для образования сплава на катоде облегчаются. Подбирая соответствующие поверхностно-активные вещества, можно таким образом регулировать состав сплава. [c.435]

Рассматривая катодные процессы, протекающие при электро-лизе водных растворов, нужно прежде всего учитывать величину потенциала процесса восстановления ионов водорода. Этот потенциал зависит, как указывалось выше, от концентрации ионов водорода (см. стр. 119) в нейтральных растворах (pH = = 7) ф = —0,059-7 = —0,41 В. Отсюда ясно, что если электролит образован металлом, электродный потенциал которого значительно положительнее, чем —0,41 В, то из нейтрального раствора у катода будет выделяться металл. Такие металлы находятся в ряду стандартных потенциалов вблизи водорода (начиная приблизительно от олова) и после него. В случае электролитов, металл которых имеет потенциал значительно более отрицательный, чем —0,41 В, на катоде будет выделяться водород. К таким металлам относятся металлы начала ряда стандартных потенциалов — приблизительно до титана. Наконец, если потенциал металла близок к величине —0,41 В (металлы средней части ряда — 2п, Сг, Ре, d, N1), то, в зависимости ог концентрации раствора, температуры и плотности тока, возможно как восстановление металла, так и выделение водорода нередко наблюдается совместное выделение металла и водорода. [c.124]

Первое из затруднений связано с тем, что восстановление ионов данного металла на катоде часто сопровождается совместным разрядом других металлических и водородных ионов. Поэтому для исчерпывающего суждения о характере влияния добавочных реагентов необходимо иметь полную картину дей- [c.352]

Возможность совместного осаждения металлов на катоде так же, как и состав получаемых сплавов, зависит от относительных скоростей восстановления их ионов в данных условиях. [c.432]

При совместном разряде нескольких видов ионов скорости восстановления каждого из них отвечает определенная плотность тока г. Общая плотность тока г , получаемая делением измеренной силы тока на площадь катода, равна сумме плотностей тока всех реакций восстановления, текущих на катоде [c.520]

Рассматривая катодные процессы, протекающие прн электролизе водных растворов, ограничимся важнейшим случаем— катодным восстановлением, приводящим к выделению элементов в свободном состоянии. Здесь нужно учитывать величину потенциала процесса восстановления ионов водорода. Этот потенциал зависит от концентрации нонов водорода (см. стр. 273) и в случае нейтральных растворов (pH = 7) имеет значение = = —0,059-7 — —0,41 . Поэтому, если катионом электролита является металл, электродный потенциал которого значительно поло-жительнее, чем —0,41 В, то из нейтрального раствора такого электролита ка катоде будет выделяться металл. Такие металлы находятся в ряду напряжений вблизи водорода (начиная приблизительно от олова) и после него Наоборот, если катионом электролита является металл, имеющий потенциал значительно батее отрицательный, чем —0,41 В, металл восстанавливаться не будет, а произойдет выделение водорода. К таким металлам относятся металлы начала ряда напряжений — приблизительно до титана. Наконец, если потенциал металла близок к величине —0,41 В (металлы средней части ряда — 7п, Сг, Ре, Сё, N1), то в зависимости от концентрации раствора и условий электролиза возможно как восстановление металла, так и выделение водорода нередко наблюдается совместное выделение металла и водорода. [c.286]

Рассмотрим некоторые примеры совместного восстановления металлов, используя поляризационные кривые. Пусть раствор богат ионами Ме и беден ионами Ме ( (примесь). Металл Мец более электроположителен, чем Мс1 (рис. 133). При потенциале катода ф металл Мец восстанавливается в условиях предельного тока, в то время как Мех (кривая I), благодаря высокой концентрации ионов, далек от предельного тока. В таком случае повышение поляризации должно увеличивать выход по току для металла Мех, так как скорость восстановления ионов Ме возрастать [c.501]

Ввиду невысокой катодной поляризации при выделении меди и значительной разности равновесных потенциалов медного и водородного электродов (около 0,4 В), на катоде происходит только разряд ионов меди вплоть до достижения предельной плотности тока по ионам меди. Затем потенциал сдвигается в катодную сторону и начинается выделение водорода на фоне выделения меди в режиме предельного тока. В области совместного протекания обеих реакций скорость реакции восстановления ионов меди постоянна, и, следовательно, с ростом плотности тока доля этой реакции падает обратно пропорционально увеличению плотности тока. В зависимости от взаимного расположения поляризационных кривых доля данной реакции при изменении потенциала может изменяться различным образом. Некоторые возможные случаи представлены на рис. 15.5. [c.391]

Когда скорости разряда двух компонентов несоизмеримы, т. е. плотность тока, приходящаяся на разряд ионов основного металла (im), значительно больше плотности тока разряда ионов примеси (ii), выражение = гм + г превращается в i =/м- Если, далее, основной металл выделяется на катоде не со 100%-ным выходом, а совместно с водородом или если протекают другие побочные реакции (например, неполного восстановления ионов), то [c.392]

Изменение состояния поверхности электрода (активное или пассивное) при совместном восстановлении ионов также играет большую роль при образовании сплавов на катоде. Различная склонность растущих участков поверхности к пассивированию за счет адсорбции органических веществ, гидроксида, водорода и др. может Затруднить или облегчить разряд ионов металла. [c.258]

При электролизе растворов двухвалентной ртути на катоде происходит восстановление ионов ртути до металла, а на аноде выделяется хлор. Процесс электролиза лимитируется скоростью подвода ионов двухвалентной ртути к катоду и при определенной плотности тока наступает совместный разряд ионов водорода [c.262]

Сложность изучения обусловлена тем, что даже для простых случаев, когда на катоде разряжаются ионы одного вида, механизм восстановления ионов не выяснен до конца [8]. Тем более трудно выяснить механизм разряда при совместном разряде нескольких ионов различного вида. [c.4]

В некоторых случаях, однако, более электроотрицательные ионы могут участвовать и в катодном разряде, если концентрация их достигает определенной величины. В этом случае потенциал более отрицательного иона (примеси) приблизится к потенциалу разряда основного иона, т. е. к общему потенциалу катода. Восстановление отрицательного цона — примеси совместно с основным ионом становится особенно реальным, когда примесь осаждается при значительно меньшей поляризации, чем основной металл. [c.248]

Стандартный потенциал этой реакции +1,23 в. С учетом поправки на концентрацию кислорода в растворе, потенциал этой реакции становится соизмеримым с потенциалом разряда ионов меди, следовательно, реакция разряда Си и восстановления кислорода идут совместно. Однако скорость второй реакции незначительна, так как она определяется скоростями растворения кислорода и его ионизации. Несомненно, восстановление кислорода идет в режиме предельного тока и чем выше плотность тока на катоде, тем меньше относительно потерь тока на эту реакцию. [c.191]

Влияние ионов железа на выход по току для циика заключается в окислении на аноде Fe2+ Fe +, конвективном переносе ионов Fe3+ на катод и их восстановлении до Fe . Однако нельзя исключить и разряда ионов Fe " совместно с ионами цинка. [c.450]

Возможность соосаждения металлов на катоде так же, как и состав получаемых сплавов, зависит от относительных скоростей восстановления их ионов в данных условиях. Необходимым условием для совместного разряда двух или большего числа катионов является равенство потенциалов их восстановления. В наиболее простом случае (если металлы на катоде не взаимо-.действуют) оно имеет вид [c.254]

Выделение металлов группы железа требует высокого потенциала поляризации катода. Это явление объясняют разнообразными причинами [8, 50] ингибирующим действием выделяющегося совместно с металлом водорода образованием устойчивой водородной пленки или гидрата на поверхности металла малой скоростью дегидратации ионов при разряде на катоде химической поляризацией адсорбцией чужеродных частиц сложным механизмом разряда никеля, включающим стадии образования и восстановления на катоде гидрата никеля. [c.134]

Осаждение сплава РЬ—5п из борфтористоводородных электролитов происходит с высоким выходом по току, близким к 100%. Снижение выхода по току при повышенных плотностях тока должно быть отнесено к совместному разряду с ионами металлов водородных ионов. Не исключено, что некоторое снижение катодного выхода сплава по току может быть связано с восстановлением на катоде четырехвалентных ионов олова в двухвалентные. [c.126]

Сложность обусловлена тем, что даже для более простых случаев, когда на катоде разряжаются ионы одного вида, механизм разряда не является до конца выясненным [8]. Тем более трудно установить механизм разряда в случае совместного восстановления нескольких ионов различного вида. Литература, посвященная совместному разряду ионов и получению электролитических сплавов, очень обширна и разнообразна [9]. Поэтому едва ли в объеме данной главы можно достаточно полно осветить все вопросы, относящиеся к этой проблеме. Здесь будут рассмотрены лишь некоторые вопросы совместного разряда ионов, которые, по мнению авторов, являются наиболее существенными. [c.177]

Рассмотрим простейший случай совместного разряда на катоде двух видов ионов металлов при стационарном режиме. Ради простоты будем считать, что процессы совместного разряда ионов протекают независимо, т. е. отсутствует взаимодействие между разряжающимися частицами, а также между образующимися продуктами. Считая, что медленное образование новой фазы места не имеет, рассмотрим три случая совместного разряда двух видов ионов 1) скорость восстановления обоих видов ионов определяется диффузией реагирующих ионов 2) скорость восстановления одного вида ионов определяется диффузией, а скорость восстановления другого вида ионов определяется стадией разряда 3) скорость восстановления обоих видов ионов определяется стадией разряда. [c.198]

В связи с изменением природы металла катода при совместном разряде перенапряжение восстановления каждого вида ионов будет отлично от перенапряжения при раздельном разряде их ф т [c.15]

Следует, однако, отметить, что определение величины перенапряжения катода в процессе восстановления металлов с образованием сплава представляет значительные трудности. Особенно это относится к электроосаждению сплавов, образование которых становится возможным в результате сближения потенциалов выделения компонентов за счет концентрационной поляризации (предельный диффузионный ток по ионам электроположительного металла). Совершенно очевидно, что в этом случае неприменим метод быстрого снятия поляризационных кривых [35], так как в нем устраняется именно этот фактор — концентрационная поляризация, который обеспечивает условия совместного разряда. [c.48]

Рассмотрим некоторые примеры совместного восстановления металлов, используя поляризационные кривые. Пусть раствор богат ионами Mei и беден ионами Meii (нримесь). Металл Мец более электроположителен, чем M j (рис. 133). При потенциале катода ф металл Мец восстанавливается в условиях предельного тока, в то время как Mei (кривая J), благодаря высокой концентрации ионов, далек от предельного тока. В таком случае повышение поляризации должно увеличивать выход по току для металла Ме так как скорость восстановления ионов Meii возрастать больше не может. Если металл Mei восстанавливается в области электрохимической кинетики, а Мец — в условиях предельного тока, то [c.527]

Совместного осаждения олова и кобальта можно избежать, если прекратить электролиз до того, как нотенциал катода станет слишком отрицательным. Однако в обычном варианте электрогравиметрия является грубым, неселективным методом. С его помощью в большинстве случаев с трудом удается разделить металлы на две группы а) восстанавливающиеся легче, чем поп водорода или вода б) восстанавливающиеся труднее, чем ион водорода или растворитель. Поэтому электрогравиметрический анализ обычно применим к системам, в которых определяемый ион металла является едипствеппым восстанавливающимся веществом помимо иона водорода или воды. В некоторых случаях можно повысить селективность электрогравиметрии, варьируя pH раствора или добавляя подходящий комплексообразующий агент, то есть изменяя потенциалы восстановления интересующих нас частиц. [c.116]

Равновесные потенциалы меди в циа-нидферратном электролите и олова в станнатном приблизительно одинаковы, благодаря чему облегчается их восстановление. На поляризационной кривой (бронза при 60"С) наблюдаются (рис. 50) два перегиба один при к = 0,75 А/дм н второ - при = 3,5 А/дм . Первый соответствует восстановлению меди в цианидферратном электролите при = 0,5 А/дм , а второй связан с обеднением прикатодного слоя разряжающимися ионами олова. В связи с этим поляризационная кривая до первого перегиба определяет совместное катодное соосаждение меди и олова (золотистые осадки). Кривая выше этого перегиба характеризует выделение на катоде только олова (серые осадки), кривая выше второго перегиба соответствует выделению водорода. [c.131]

При электролизе возможны побочные процессы катодное восстановление молекулярного хлора, растворенного в электролите СЬ -Ь + 2е -> 2С1 совместное с натрием выделение водорода на ртутном катоде это происходит особенно при ра боте с очень концентрированными по щелочному металлу амальгамами, при повышенных температурах (уменьще-ние перенапряжения водорода) и при наличии примесей в электролите, например, ионов a иMg++, образующих амальгамы, легко разлагающиеся непосредственно в электролизере с выделением водорода, ионов хрома, ванадия, молибдена, катализирующих выделение водорода и частиц графита, осыпающихся с анодов. Содержание водорода в хлор-газе ртутных ванн обычно составляет около 1%, но иногда достигает 2—4%, что опасно вследствие [c.91]

Кроме того, опыты показывают, что многие блескообразователи и продукты их электрохимического восстановления на катоде взаимодействуют между собой и с ионами электроосаж-даемых металлов. Явно установлен также характер изменения действия на поляризацию и на физико-механические свойства блестящих осадков одних блескообразователей при совместном присутствии в электролите других блескообразователей или поверхностно-активных добавок [339]. [c.195]

При совместном восстановлении двух металлов имеют место соотношения, в основных чертах качественно совпадающие с рассмотренными выше для восстановления металла и водорода. Отличие заключается в том, что восстановление двух металлов приводит непременно к образованию сплава на поверхности катода. Структура получаемого сплава определяется диаграммой состояния системы и, конечно, концентрацией металлов в нем. Если при данной концентрации компонентов сплава возможно существование твердых растворов, то ионы Mej и Meii, разряжаясь, совместно строят кристаллическую решетку. Малые примеси постороннего металла обычно образуют твердые растворы. [c.526]

Систематическое исследование растворов КОН, содержащих значительные количества Мо и в качестве примесей — РЬ, Сс1, В1, Зп и ЗЬ, показало, что величина максимального тока интересующих нас элементов та же, что и в отсутствие молибдена. Присутствие молибдена в 30%-ном растворе КОН не оказывает влияния на найденную нами зависимость между /макс и концентрациями РЬ, С(1, В1, ЗЬ и Зп в исследуемом растворе. Установлено, что в 30%-ном растворе КОН, содержащем значительные количества молибдена, восстановление бинлюмбит-иона, виннокислого комплекса кадмия, ионов висмута, сурьмы и станнит-иона на капельном ртутном катоде происходит при следующих значениях пилообразного напряжения —0,33, —0,38, —0,62, —0,86 и —1,18 в. Такая разница в значениях потенциалов восстановления указанных выше ионов создает благоприятные условия для совместного их определения [c.277]

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]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология