Фронт роста кристалла на катод

Концентрация у ребер кристаллов восстанавливается быстрее, чем на середине грани. Поэтому новый слой должен возникать, как правило, у исходного края грани, что и наблюдается на опыте. Учет концентрационных изменений у поверхности катода приводит к выводу, что сопровождающая процесс кристаллизации поляризация состоит из диффузионных ограничений и перенапряжения. Доля этих слагаемых по различным участкам электрода неодинакова. У места, где только что возник зародыш, концентрационная поляризация минимальна, а перенапряжение максимально. У фронта роста соотношения об-ратны. [c.396]

Микроскопические наблюдения за развитием кристаллов металла на катоде позволили обнаружить ряд интересных особенностей этого процесса. Оказалось, что рост кристалла происходит слоями в строго определенной последовательности образование каждого нового слоя начинается на ребре или вершине кристалла, откуда этот слой распространяется по всей грани. При этом осаждение металла сосредоточено на кромке растущего слоя — так называемом фронте роста , перемещающемся по грани кристалла. Вся остальная [c.31]

Если перенапряжение кристаллизации мало по сравнению с перенапряжением перехода, что, согласно предыдущему, отвечает минимальному пересыщению, необходимому для продолжения роста равновесных кристаллов, то на катоде выделяются крупнокристаллические осадки. При этом начальное перенапряжение равно перенапряжению перехода и остается постоянным в течение всего цикла (ч7я = р)- Отсюда следует важный вывод о том, что высокое перенапряжение, обусловленное торможением разряда ионов, является недостаточным условием для образования мелкокристаллического осадка, так как решающее значение имеет соотношение скоростей электрохимического пересыщения и подачи ионов к фронту роста на начальной и последующих стадиях формирования кристалла. [c.43]

Рост кристаллов происходит в соответствии со схемой (рис. 4.28) сравнительно толстыми слоями, видимыми в микроскоп. Обычно новый слой возникает у вершины (угла) кристалла и оттуда распространяется по поверхности примерно с постоянной скоростью. Движение раствора может вызывать искривление фронта роста слоев, что указывает на влияние изменения концентрации раствора у фронта роста. Существенную роль на рост кристаллов оказывает адсорбция посторонних примесей на поверхности электрода. Так, при перерывах в электроосаждении возможна пассивация электрода посторонними примесями с последующим нарушением образования слоя осадка при включении тока. С учетом сложного состава природных и сточных вод представляет интерес совместное восстановление катионов на катоде. [c.161]

Экспериментальное исследование кинетики катодного выделения металлов представляет собой сложную задачу, что связано с некоторыми специфическими особенностями этого процесса. В ходе электролиза поверхность катода не постоянна, а непрерывно изменяется вследствие осаждения металла. Характер роста осадка существенно зависит от природы металла и условий электролиза. Для некоторых металлов, например серебра и таллия, типично образование нитеобразных кристаллов и древовидных ответвлений, так называемых усов и дендритов. При наблюдении за развитием отдельного нитеобразного кристалла можно обнаружить изменение его сечения, если меняется приложенный ток. Часто (рис. 80, а) с ростом силы тока нить утолщается, а при его уменьшении становится тоньше (Самарцев, Горбунова, Ваграмян). Поверхность, на которой происходит осаждение, как бы приспосабливается к силе тока таким образом, чтобы плотность тока, а следовательно, и линейная скорость роста кристалла сохранялись приблизительно одними и теми же. Нередко наблюдается также слоистый рост осадка, при котором кристаллический пакет перемещается с определенной скоростью по поверхности катода (рис. 80, б). Металл осаждается в этом случае не на всей поверхности, а лишь на склоне пакета, который, таким образом, представляет собой действительный фронт роста кристалла. При исследовании условий образования осадка на монокристалле серебра было установлено, что устойчивый рост кристалла совершается по одной или нескольким спиралям. На рис. 81 дана типичная микрокартина спирального роста серебра, [c.417]

При малых концентрациях ионов в р-ре массоперенос к растущей пов-сти ифает главенствующую роль в определении морфологии роста кристаллов при Э. Высокие плотности тока обеспечивают перенапряжение, достаточное для роста боковых фаней нитевидного кристалла, на катоде возникают децдриты. Адсорбция и соосаждение примесей тормозят линейный рост кристаллов, вызывают искажение кристаллич. решетки и понижают устойчивость фронта роста граней, способствуют образованию на электроде соматоидных структур. При больших концентрациях соосаждающихся примесей (Р, В, S и др.) кристаллич. решетка оказывается предельно нарушенной, возникают системы аморфного строения - металлич. стема. [c.431]

Лишь недавно (1966) Будевский и сотр., проводя эксперименты с идеальной гранью (111) серебра, служившей катодом, и применяя метод импульсов, продемонстрировали возможность такого процесса. В опытах Булевского на катод подавался кратковременный импульс тока, вызывавший смещение потенциала в отрицательную сторону, достаточное для образования двумерного зародыша. Затем потенциал несколько сдвигали в положительную сторону, что исключало возможность возникновения новых двумерных, зародышей, но обеспечивало рост уже созданного-зародыша. Ток, протекавший через ячейку, вначале возрастал, а затем — по достижении фронтом роста зародыша края грани — падал до нуля. Дальнейший рост грани требовал повторного сдвига потенциала в отрицательную сторону до величины, обеспечивающей возникновение следующего двумерного зародыша. Результаты опытов Будевского показали, что при заданном потенциале наблюдаются периодические колебания силы тока (или при постоянной силе тока колебания потенциала) и что рост грани может совершаться через стадии образования двумерного зародыша и его распространения по поверхности. Однако такой механизм справедлив лишь для некоторых предельных случаев, которые обычно из-за ряда различных причин не реализуются. Часть из этих причин была учтена в кристалло- [c.352]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология