Электроосаждение металлов на катоде, механизм

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 действия выравнивающих агентов в настоящее время довольно хорошо изучен. Все выравнивающие агенты являются ингибиторами катодного процесса и расходуются на катоде во время электроосаждения металла. В условиях, когда электролит проявляет положительные выравнивающие свойства, скорость расхода выравнивающих агентов определяется диффузией, что было доказано для многих соединений путем измерения скорости их расходования на вращающемся дисковом или цилиндрическом катоде. [c.269]

Но реверсирование тока должно влиять также и на наводороживание металла основы и металла покрытия. Механизм влияния реверсирования на наводороживание металла основы может заключаться в действии перемены направления тока непосредственно на акт выделения водорода на катоде (ионизация адатомов водорода в анодный период), или в действии электромагнитного поля на диффузию водорода в приповерхностных слоях металла, либо, наконец, (в случае электроосаждения металлов) в изменении водородопроницаемости формирующегося осадка металла. Влияние этих факторов в отдельности трудно оценить. Кроме того, уменьшение внутренних напряжений в металле покрытия приводит к меньшему понижению усталостных характеристик образцов с гальванопокрытиями, нанесенными в режиме реверсирования тока. Поэтому если оценивать влияние реверсирования тока на величину наводороживания стали по результатам усталостных испытаний покрытых, образцов, то результаты будут сложной функцией указанных переменных. [c.370]

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]

Д. Майерс [183] предполагает, что при электроосаждении молибдена и никеля на катоде образуется пленка из смеси гидроокисей трехвалентного молибдена и двухвалентного никеля. По мнению Д. Майерса, присутствие гидроокиси металла-соосадителя обусловливает необходимую проницаемость пленки, благодаря чему молибдат-ионы могут проникать к катоду и разряжаться на нем. В то же время образующаяся пленка защищает выделившиеся атомы молибдена от обратного окисления электролитом. О подобном механизме электроосаждения металлов уже упоминалось в литературе для случая восстановления шестивалентного хрома [238. [c.61]

Это различие в величине и механизме перенапряжения обусловливает, согласно Фольмеру, различный характер осадков, в виде которых нормальные и инертные металлы выделяются на катоде. Все факторы, вызывающие торможение акта разряда, должны, с этой точки зрения, уменьшать относительную роль кристаллизационных явлений и приводить к получению равномерных и мелкозернистых осадков. Увеличение торможения достигается или переводом простых ионов в более прочные комплексы, или при помощи добавок поверхностно-активных веществ (если их адсорбция больше всего сказывается на акте разряда). Изменение структуры осадков, наблюдаемое при переходе от простых электролитов к цианистым, а также характер электроосаждения в условиях адсорбционной поляризации подтверждают эту точку зрения. [c.435]

О механизме разряда катионов и выделении металла на катоде при электроосаждении существует несколько точек зрения, из которых приводятся следующие две [c.216]

Причины образования мелкокристаллических осадков из растворов комплексных солей и механизм процесса электроосаждения были предметом многочисленных исследований. В результате были высказаны две принципиально различные точки зрения. Сторонники первой из них считают, что на катоде имеет место разряд простых ионов металлов, образующихся в электролите за счет частичной диссоциации комплексных ионов. [c.38]

Исходя из приведенного механизма, из-за восстановительной среды катоду приписывается пассивность, вследствие которой не происходит значительного растворения металла и фосфатного слоя, а реакции окисления связующего, свойственные анодному электроосаждению, не протекают. В этом видят одно из основных достоинств катодного электроосаждения. [c.20]

Недостатком катодного электроосаждения помимо использования кислых сред является также увеличенный вдвое по сравнению с анодным электроосаждением объем выделяющегося газа (на Г моль Ог на аноде образуется 2 моль Нг на катоде). Вследствие этого на катоде повышена вероятность образования дефектов покрытия из-за разрывов пленки при удалении через нее газа Нг. Другим недостатком, также следующим из механизма процесса, является возможность осаждения на катоде примесей металлов из-за металлических ионов, находящихся в материале в виде загрязнений. Согласно теории локальных элементов это может вызывать коррозионный процесс. [c.20]

Установленный для цинкатных растворов механизм образования губки на катоде нри низких плотностях тока применим также и для объяснения причин перехода плотных отложений в губчатую форму при электроосаждении цинка из нейтральных растворов, а также при выделении других металлов. [c.274]

Благодаря работам, проведенным в последние годы, представления о механизме электроосаждения хрома существенно изменились. В основном это касается состояния поверхности электрода и его влияния на кинетику электродных процессов. В частности, было показано, что в зависимости от условий электролиза возможны различные состояния поверхности, которые и оказывают непосредственное влияние на скорость восстановления хромовой кислоты. Было установлено, что образующаяся на катоде в процессе электролиза пленка способствует восстановлению хромовой кислоты до металла, в противоположность установившемуся мнению о том, что пленка из продуктов неполного восстановления препятствует проникновению хромат-ионов к электроду и тормо- [c.158]

Отрицательное выравнивание обычно бывает обусловлено диффузионными ограничениями скорости восстановления ионов металла. Диффузионный контроль становится преобладающим по мере того, как скорость электроосаждения приближается к предельной диффузионной плотности тока. Наоборот, при диффузионном контроле степени торможения электроосаждения металла каким-либо агентом (так называемым выравнивающим агентом) скорость электроосаждения на микровыступах меньше, чем в микроуглублениях, т. е. имеет место положительное истинное выравнивание. Большинство выравнивающих агентои представляют собой органические соединения, способные адсорбироваться на катоде и тормозить процесс электрохимического выделения металла. Наряду с этим адсорбированные частицы выравнивающего агента должны обязательно расходоваться в процессе электроосаждения. Конкретный механизм процессов, приводящих к расходу выравнивающего агента на катоде, ие имеет непосредственного отношения к его роли как выравнивающего агента. Однако скорость его расхода должна быть относительно велика и близка к предельной скорости его диффузии к катоду. Только при таком условии торможение процесса электроосаждения металла выравнивающим агентом будет неодинаковым на неравнодоступной поверхности, т. е. возникнет [c.15]

Механизм образования центров кристаллизации (зародышей) продолжает являться предметом исследования многих советских ученых и хотя исчерпывающих объяснений по этому вопросу не имеется, однако очевидно, что характер кристаллизации электроосажденных металлов зависит как от свойств металла, так и от ряда внешних факторов, влияющих на поляризацию катода (температуры электролита, плотности тока, природы и концентрации электролита, фактора реверсирования тока и других условий электроосаждения). [c.169]

Электроосаждение цинка и кадмия свидетельствует о большом значении явлений адсорбции при электровосстановлении переходных металлов [681, 684, 925, 73, 924, 82, 1175, 680, 470, 957, 1070, 131]. Адсорбции на электроде подвергаются частицы, которые включают катион восстанавливающегося металла, молекулы растворителя, ионы фонового электролита, изменяя часто не только параметры процесса, но и механизм. Сопоставление данных различных авторов позволяет утверждать [73], что в неводных растворах соблюдается основное правило, характерное для адсорбции на ртутном катоде в водных растворах адсорбционная способность катионов возрастает по мере увеличения их радиусов, а органические катионы проявляют ббльшую адсорбционную способность, чем неорганические. Особенно велика роль адсорбции молекул растворителя на твердых электродах [681, 684, 73,680]. [c.86]

Обсуждается модель возможного механизма электроосаждения молибдена с металлами группы железа. Модель использует представление об образовании на катоде пленки гетерополимолибдатов. Образование сплава происходит при восстановлении пленки 10. [67] [c.233]

А. Т. Ваграмян и Д. Н. Усачев, исходя из своих работ по механизму электроосаждення хрома [220], высказали предположение, что в растворах хромовой кислоты могут в заметных количествах соосаждаться с хромом только те металлы, которые входят в образующуюся на поверхности катода пленку в виде сложных анионов и являются составными частями пленки. При введении 39,5 г/л перманганата калия в раствор состава 200 г/л СгОз и 2 г/л Н2504 удалось получить плотное покрытие из сплава с 15% Мп и 85% Сг. Выход по току такой же, как и при хромировании. При введении в хромовокислый электролит марганца в виде Мп504 соосаждения его с хромом практически не происходило. [c.61]

Учитывая это, некоторые авторы [5] высказывали мнение, что для изучения механизма э.лектроосаждения хрома применение метода поляризационных кривых нецелесообразно. При этом надо также учесть низкие выходы металла по току. По всей вероятности, такая крайняя точка зрения направлена против таких работ [6] по изучению механизма электроосаждения хрома, в которых авторы, изучая поляризационные кривые, не проверяют даже, выделяется ли металлический хром на катоде, хотя известно, что при электролитическом восстановлении хромовой кислоты в некоторых случаях не происходит выделения металла на катоде. [c.9]

В последние годы много внимания уделяется изучению механизма электроосаждения. Большинство исследователей пришло к выводу, что электроосаждение должно протекать по механизму, подобному осаждению кристаллического покрытия или конденсации их паров. Сольватированный ион металла достигает катода и адсорбируется на нем, теряя часть сольватной оболочки, в то время как катод приобретает необходимые электроны. Адсорбированный ион ( адион ), будучи подвижным, мигрирует по поверхности катода до тех пор, пока не достигнет атомной ступеньки. На этой ступеньке он адсорбируется, теряя еще больше сольватную воду и его способность к дальнейшей диффузии ограничивается направлением вдоль ступеньки. Дальнейшая десольватация и координация адиона на поверхности происходит тогда, когда он достигает излома ступеньки. На этой стадии он становится неподвижным. Когда другие адионы , следуя этим же путем, в конце концов встречаются с первым ади-оном , окружая его, тогда координация с водой электролита полностью заменяется на координацию с ионами металла в металлической решетке. Такая точка зрения на механизм электроосаждения весьма правдоподобна и соответствует как современным представлениям о металлических кристаллах и дефектах в них, так и данным о некоторых свойствах гальванических покрытий. Однако это несколько предвзятое мнение, Значительные экспериментальные трудности, сопровождающие исследования, являются причиной как большого числа различных направлошй в этой области, так и [c.331]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология