Осадок металла и поверхностно-активные вещества

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]

Поверхностно активные вещества широко применяют при электроосаждении металлов для получения плотных высококачественных осадков, обладающих блеском, мелкокристаллической структурой и т.д. Введение в электролит поверхностно активных веществ предотвращает образование на катоде шишек и дендритов, способствует коагуляции шлама, образующегося на аноде. Все многообразие применяемых поверхностно активных веществ можно разделить на три типа катионоактивные, анионоактивные и молекулярные. Многие из этих веществ содержат серу, азот и относятся к различным классам органических соединений. Существенное значение имеет структура поверхностно активных вещества. Так, например, активность алифатического ряда спиртов повышается по мере увеличения длины углеводородного радикала моно- и дикарбоновые кислоты обладают большей активностью, чем соответствующие спирты, а кислоты с большим числом полярных групп активнее кислот с меньшим числом полярных групп действие параизомеров фенола более эффективно, чем орто- и метаизомеров. Следовательно, чем больше число свободных пар электронов в органической молекуле, способных взаимодействовать с поверхностными атомами металла, тем большей активностью обладают эти вещества. [c.247]

Электрохимические свойства свинца и олова. По электрохимическим свойствам свинец и олово близки друг другу (см. табл. 1Х-1). Ионы металлов разряжаются на катоде без заметного перенапряжения, токи обмена их очень велики. Поэтому, разряжаясь с высоким выходом по току, металлы склонны к образованию игл, дендритов, и без добавок поверхностно-активных веществ из простых растворов не удается получить компактные осадки. [c.300]

Влияние поверхностно-активных веществ. На структуру и свойства электролитических покрытий металлами и сплавами оказывают существенное влияние добавки органических веществ, обладающих поверхностно-активными свойствами. Под влиянием поверхностно-активных органических веществ изменяется кинетика электроосаждения металлов, структура и свойства осадков и электролитов (коррозионная стойкость, пористость, внутренние напряжения, твердость, блеск рассеивающая, выравнивающая способность и стабильность электролитов). При электроосаждении сплавов добавки поверхностно-активных веществ могут оказывать влияние также и на состав сплава вследствие неодинакового действия на процессы восстановления разряжающихся ионов различных металлов. [c.247]

Хотя в металлических золях процесс рекристаллизации идет очень медленно, его все же молено обнаружить при помощи рентгеновских лучей [40] или электронной микроскопии [41, 42]. Рентгенографическое исследование дисперсных фаз золей металлов показало, что в отсутствие поверхностно-активных веществ золи металлов нестабильны и быстро стареют по коагуляционному и ре-кристаллизационному механизмам при электролитическом же методе получения органозолей металлов выделяющиеся высокодисперсные катодные осадки стабилизируются поверхностно-активными веществами в момент их образования и процессы собирательной рекристаллизации почти полностью исключаются [43—45]. [c.9]

Обычным компонентом всех технических растворов являются поверхностно-активные вещества, даже если они специально не вводятся. В некоторых случаях наличие неподходящих для данного процесса поверхностно-активных веществ или присутствие их в избыточном количестве может привести к получению катодного осадка повышенной хрупкости с большими внутренними напряжениями, вызвать преждевременное отслаивание осадка от катодной основы или вообще препятствовать выделению металла, [c.248]

В некоторых случаях на структуру осадка влияет природа аниона простой соли выделяемого металла. Например, осадки свинца из азотнокислых и уксуснокислых (без добавок) растворов всегда крупнозернисты, в то время как из растворов борфтористо-. водородных, кремнефтористоводородных и перхлоратных солей выделяются мелкозернистые осадки, особенно в присутствии поверхностно-активных веществ. В последних электролитах наблюдается заметная поляризация, в то время как в первых она почти отсутствует. [c.342]

Предполагается, что при соответствующих условиях поверхностно-активные вещества полностью или частично (на активных местах) закрывают поверхность катода, вследствие чего выделение металла сильно тормозится. При этом структура и свойства осадков будут зависеть от относительных скоростей адсорбции поверхностно-активных веществ и осаждения металла. [c.345]

Из кислых электролитов известны борфтористоводородные, кремнефтористоводородные, перхлоратные, фенолсульфоновые, бензолсульфоновые, уксуснокислые. Выделение металла на катоде из этих растворов в отсутствие поверхностно-активных веществ протекает при незначительной катодной поляризации (рис. Х1Т-9) с образованием на катоде крупнокристаллических осадков. Плотные компактные осадки свинца получают из растворов, содержащих 0,3—1,0 г/л клея, желатины и других органических веществ, оказывающих ингибирующее действие на катодный процесс. [c.394]

Исследование влияния поверхностно активных веществ на смачиваемость катодного цинка электролитом показало, что добавки, адсорбируясь на катоде, весьма существенно меняют величину краевого угла, при этом полярно асимметричные гидрофобные органические вещества увеличивают краевой угол, гидрофильные — уменьшают его. Если краевой угол мал, что указывает на хорошую смачиваемость поверхности металла электролитом, то пузырек газа легко отрывается от металла, не успев вырасти. Наоборот, с ростом краевого угла периметр прикрепления пузырька к поверхности катода увеличивается, в результате чего его размеры становятся значительными. Следствием этого является образование ячеистых осадков металла, при этом глубина и размеры ячеек зависят от степени прилипания пузырьков газа к поверхности цинка. [c.221]

Для получения блестящих осадков серебра предложено добавлять к цианистому электролиту (не содержащему NO3), поверхностно-активные вещества, относящиеся к различным классам и группам органических соединений, а также соли некоторых металлов сурьмы, селена, теллура. Из них применение получили главным обр азом серосодержащие органические вещества. В присутствии серосодержащих добавок катодная поляризация значительно уменьшается. Возможно, что эти добавки лучше адсорбируются поверхностью серебра, чем анионы N , вытесняя последние с поверхности катода. Благодаря этому устраняется торможение разряда Ag( N) , вызываемое адсорбцией ионов N . [c.423]

Органические поверхностно-активные вещества (ПАВ) часто применяют в электрохимических процессах. В присутствии ПАВ катодные осадки металлов становятся более равномерными и мелкокристаллическими, а иногда приобретают [c.309]

Весьма часто поверхностно активные вещества, входящие в-состав хемосорбированных слоев, непосредственно участвуют в электродном процессе. В ряде случаев получение осадков с определенными свойствами, например блестящих, особенно мелкокристаллических, становится возможным из растворов-простых солей серебра, меди и других металлов. [c.350]

Источниками загрязнения почвы в результате деятельности НГК могут быть нефть, отработанные нефтепродукты и растворители, поверхностно-активные вещества, нефтяные шламы, кислые гудроны, кубовые остатки, отработанные твёрдые сорбенты и катализаторы, различные некондиционные жидкие продукты, смолы, тяжёлые металлы, их соли и оксиды, сульфиды, сульфаты, хлориды, алюминийсодержащие продукты, активный ил биологических очистных сооружений, осадки сточных вод и др. [c.292]

Если обрабатываемое изделие имеет сложную форму, то возникает сложная задача обеспечения равномерного осаждения металла по всей поверхности изделия, так как плотность тока на выступах, расположенных ближе к аноду, соответственно и толщина осадка металла на выступах будут больше, чем в углублениях. Для более равномерного осаждения металла используют несколько способов, в том числе повышение катодной поляризации. Так как поляризация возрастает с увеличением плотности тока, то ее величина на выступающих участках будет выше, чем в углублениях. Это вызывает перераспределение тока и соответственно толщины осадка в сторону большей равномерности. Катодную поляризацию повышают, добавляя в раствор комплексные соединения, поверхностно-активные вещества. [c.425]

Получение устойчивых золей металлов методом электролиза (Натансон) основано на электролитическом выделении металлов в виде высокодисперсных катодных осадков из водных растворов солей и последующем переводе их в органический растворитель. Схема получения золей сводится к следующему. В нижнем слое двуслойной ванны помещают 2—3%-ный раствор электролита, а в верхний наливают растворитель— обычно жидкий углеводород, к которому добавлено около I % поверхностно-активного вещества, например олеиновой кислоты. [c.103]

Кремнефтористоводородные электролиты позволяют получать весьма чистый катодный металл, при этом удается полностью избавиться также от свинца (введением в электролит серной кислоты). В кремнефтористоводородном электролите (как и в других кислых электролитах) катодное олово склонно образовывать игольчатые кристаллы, однако вне,пение поверхностно-активных веществ позволяет получить достаточно ровные осадки. Недостатком этого электролита является его дороговизна и малая стойкость, а также то, что в нем может происходить пассивирование анода. [c.119]

Согласно утверждениям К. М. Горбуновой, образование на катоде блестящих электролитических осадков связано с наличием на поверхности катода пленки, часто коллоидного типа, которая играет определенную роль в подводе разряжающихся ионов к поверхности электрода (так называемый диффузионно-гидродинамический фактор). Другие авторы связывают роль некоторых блескообразующих добавок со скоростью их адсорбции и десорбции на поверхности электрода. Быстрая адсорбция и десорбция молекул поверхностно-активного вещества препятствует осаждению металла в виде крупных кристаллов и способствует сглаживанию поверхности. [c.138]

В настоящее время нет единой теории, объясняющей механизм действия поверхностно активных веществ на структуру электролитических осадков. Согласно теории комплексообразования, добавки образуют в объеме раствора с разряжающимися ионами металла своеобразные адсорбционные комплексы. При этом катодная поляризация повыщается в результате замедленности образования в прикатодном слое разряжающихся ионов из комплекса. По-видимому, эта точка зрения справедлива лишь в тех случаях, когда добавки вводят Б электролит в больших количествах, однако, как правило, поверхностно активные вещества применяют в малых концентрациях. Согласно адсорбционной теории действия добавок, поверхностно активные вещества, адсорбируясь на отдельных активных участках, способствуют равномерному росту осадка. Поскольку при этом активная часть поверхности катода сокращается, повыщается плотность тока (катодная поляризация), что благоприятствует формированию мелкокристаллических осадков. При этом в ходе электролиза возможно перераспределение участков адсорбции и десорбции добавок. [c.248]

Для получения блестящих осадков серебра к цианидному электролиту, не содержащему нитрат-ионов, предложены добавки поверхностно-активных веществ, относящихся к различным классам органических соединений, а также соли некоторых металлов (сурьмы, селена, теллура). Наибольшее применение нашли главным образом органические серосодержащие вещества. В присутствии таких добавок катодная поляризация значительно уменьшается и допустимый предел к увеличивается. [c.322]

На электроосаждение металлов значительное влияние оказывают поверхностно-активные вещества, улучшающие качество покрытий. Для исследования механизма включения добавок поверхностно-активных веществ в электролитические осадки необходимо определить долю участия этих веществ в процессе электролиза. Для изучения этого вопроса удобно использовать радиоактивные индикаторы., [c.216]

При электроосаждении металлов на структуру катодного осадка оказывает влияние ряд факторов природа и состав электролита, концентрация отдельных компонентов в электролите, катодная плотность тока, температура, перемешивание электролита и др. Кроме того, значительное влияние на качество покрытая в ряде случаев оказывают так называемые добавочные агенты— поверхностно активные вещества. [c.151]

Осадки производственных сточных вод по составу весьма разнообразны. В основном они состоят из остатков обрабатываемого сырья и реагентов, участвующих в технологическом процессе. К загрязнениям этих стоков могут относиться токсичные и вредные соединения, такие как фенолы, синтетические поверхностно активные вещества, тяжелые металлы (ртуть, свинец, кадмий, цинк и др.). [c.11]

Характер осадка и условия его формирования во времени при постоянной силе тока (или при заданном потенциале) зависят не только от природы металла, но в значительной степени и от состава раствора и присутствующих в нем примесей. Примеси поверхностно-активных веществ, а также различных окислителей (например, растворенного кислорода) влияют на кинетику электровыделения металлов. В зависимости от степени чистоты раствора и природы примесей могут меняться характер роста кристаллов, число центров кристаллизации, возникающих за единицу времени на единице поверхности катода, величина поляризации при данной плотности тока, характер ее изменения со временем и т. п. [c.419]

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]

Из этих величин ф-потенциалов следует, что в условиях электроосаждения никель имеет наиболее отрицательный заряд, за ним следует цинк, который также заряжен отрицательно, в то время как кадмий и свинец заряжены положительно. В ходе электровыделения на поверхности осадков никеля и цинка должны адсорбироваться преимущественно катионы, а на поверхности осадков-кадмия и свинца главным образом анионы. Эти выводы справедливы лишь для растворов, в которых нет поверхностно-активных ионов, способных адсорбироваться и на одноименно заряженной поверхности металла. Однако их можно распространить и на растворы, содержащие поверхностно-активные вещества, если только специфика адсорбции обусловлена особенностью их частиц, а не свойствами металла. Тогда, зная, как протекает адсорбция поверхностно-активных веществ хотя бы на одном из металлов, например на ртути, можно, используя приведенную шкалу, найти наиболее вероятную область потенциалов, в которой можно ожидать адсорбцию тех же самых веществ на поверхности любого другого металла. Это позволяет установить в каждом конкретном случае возможности [c.441]

Характер осадка и условия его формирования во времени при постоянной силе тока (или при заданном потенциале) зависят не только от природы металла, но и от состава раствора и присутствующих в нем примесей. Примеси поверхностно-активных веществ, а также различных окислителей (например, растворенного кислорода) влияют на кинетику электровыделения металлов. В зависимости от степени чистоты раствора и природы примесей могут меняться характер роста кристаллов, число центров кристаллиза- [c.486]

Необратимая диссоциация молекул на составные части при адсорбции имеет место также при электроосаждении металлов, в результате чего в осадок может включаться не только само вещество, но и продукты его распада. Электролитический осадок имеет очень сложную кристаллографическую структуру. Он состоит из кристаллов различных размеров, формы и расположения относительно друг друга, й поэтому содержит пустоты, микроканалы, трещины и другие дефекты. В зависимости от того, в каком месте осадка включаются поверхностно-активные вещества или их продукты распада, они будут находиться в различном состоянии. Очевидно, в дефек- [c.68]

Введение этих добавок осуществляется с различными целями—для повышения перенапряжения выделения водорода на катоде, замедления самопроизвольного растворения металлов и др. Добавки поверхностно активных веществ существенно влияют на характер кристаллизации металла на катоде, с их помощью достигается получение гладких осадков в тех случаях, когда на катоде возникают игольчатые и шишковидные о6разова1ния. В месте с тем в некоторых случаях присутствие в растворах поверхностно активных веществ нежелательно, так как они нередко являются источником или причиной примесей в катодных осадках. [c.100]

Вместо обезжиривания растворителем (или во многих случаях в сочетании с ним) можно использовать химические способы очистки грязи и снятия жира. Химические очистители вызывают растворение, эмульгирование, омыление или пепти-зацию загрязнений. При химическом способе очистки наиболее часто применяется смесь щелочных моющих средств в виде порошка. Силикаты, фосфаты и карбонаты щелочных металлов используют в виде горячих водных растворов при добавлении поверхностно-активных веществ, служащих для ослабления поверхностного натяжения, загрязненное изделие более легко смачивается раствором для очистки и обеспечивается эмульгирование масел и смазок. Соли щелочных металлов обладают хорошими детергентнымн свойствами, в силу чего происходят реакция омыления с жирными веществами и пептиза-ция. Сохранение в растворе нерастворимых загрязняющих веществ во взвешенном состоянии упрощает процесс очистки. При изготовлении специальных моющих растворов к таким наиболее распространенным солям щелочных металлов, как метасиликат и трехзамещенный фосфат натрия, часто добавляют Триполи- или гексаметафосфаты, которые снижают жесткость растворов, препятствуя образованию нерастворимых осадков. [c.56]

Обнаруженная М. А. Лошкаревь м адсорбционная поляризация проявляется в том, что при добавлении к раствору некоторых поверхностно-активных веществ (иапример, трибензиламина) изменяется скорость выделения металла на ртутном и на твердых катодах. Она становится, во-первых, меньше той, что наблюдалась до введения добавки, и, во-вторых, не зависящей в широкой области потенциалов от катодного потенциала. Однако после того как достигается определенный (обычно весьма отрицательный) потенциал, действие добавки прекращается. Скорость выделения начинает быстро расти, приближаясь к нормальному для этих условий зна-чеЕигю, отвечающему предельному диффузионному току. Сопоставление результатов иоляризационных измерений на ртутных катодах с электрокапиллярными кривыми и кривыми дифференциальной емкости (снятыми до и после введения добавки) показали, что потенциал, при котором прекращается дйствие добавки, совпадает с потенциалом ее десорбции (рис. 22.5). Действие добавки оказывается при этом специфическим. Одни и те же добавки или определенная их комбинация в разной степени тормозят разряд различных ионов на ртутном катоде. Явление адсорбционной поляризации используется для улучшения качества гальванических осадков при электролитическом получении сплавов. [c.462]

Ввиду малого перенапряжения меди при разряде катодные осадки получаются крупнокристаллическими, иногда они содержат дендриты и щишки, особенно при высоких плотностях тока, наличии взвесей в электролите и недостаточной скорости подачи раствора к катоду. Дендриты могут быть причиной короткого замыкания. Для получения плотных и относительно гладких осадков в электролит вводят поверхностно-активные вещества (столярный клей, тиомочевину, сульфитные щелока, иногда желатин). Они включаются в осадок, и в зависимости от плотности тока и загрязнения электролита расход их составляет 10—300 г/т металла. [c.311]

Не во всех комплексных растворах осадки металлов на катоде получаются мелкозернистыми и однородными по структуре. Так, при электролизе станнитных и плюмбитных растворов, протекающем при очень малой поляризации, а также в некоторых аммиачных растворах в отсутствие поверхностно-активных веществ осадки на катоде по структуре мало отличаются от осадков тех же металлов из растворов простых солей. [c.342]

Не во всех комплексных растворах осадки металлов на катоде получаются мелкозернистыми и однородными по структуре. Так, при электролизе станнитных и плюмбитных растворов, протекающем при очень малой поляризации, а также в некоторых -аммиачных растворах в отсутствие поверхностно-активных веществ осадки на катоде по структуре мало отличаются от осадков тех же металлов из растворов простых солей. Возможно, что в таких растворах, по крайней мере до некоторого значения потенциала или до определенной плотности тока, разряжаются гидратированные ионы или комплексы с меньшим числом аддендов, для разряда которых требуется меньшая энергия активации процесса и концентрация которых в растворе, не слишком мала. [c.245]

Современная теория электрохимической кристаллизации дает возможность объяснить влияние природы металла, типа разряжающихся ионов и характера их электронных структур, состава раствора и наличия в нем поверхностно-активных веществ, пассивационных явлений, заряда поверхности, стадийности и числа присоединяемых электронов, водорода, природы растворителя, параметров электролиза (плотность тока, температура и т. п.) и других факторов на величину перенапряжения при выделении металлов х]м. В свою очередь, именно величина т]м определяет соотношение скоростей образования центров кристаллизации и их роста, что сказывается на мелкокристалличности получаемых осадков и равномерности их распределения по основе. [c.141]

Механизм и особенности влияния поверхностно активных веществ (ПАВ) на формирование катодных осадков при электроизвлечении и рафинировании ряда цветных металлов требуют специального рассмотрения. Трудность состоит в том, что для каждого конкретного случая выделения металла, а также раствора электролита подбор оптимальной концентрации и состава ПАВ представляет самостоятельную электрохимическую задачу. В ряде случаев в практике электролиза количество вводимых в ванны добавок определяется на основе визуальных, иногда случайных наблюдений, носящих субъективный характер. [c.519]

Образующиеся осадки этих металлов имеют крупнозернистую структуру или растут в вид( отдельных изолированных кристаллов (или агрегатов кристаллов), ориентированных по линиям поступления ионов (например, осадки свинца, серебра из азотнокислых растворов, олова из сернокислых растворов я др.). Только в присутствии определенных для данного электролита поверхностно-активных веществ (ПАВ), вызывающих сильное торможение процесса, некоторые из этих металлов образуют мелкозернистые осадки, часто с неориентированными субмикроскопическими частицами. Наоборот, металлы группы железа, платины, а также хром и 1ларганец выделяются из растворов простых солей даже в отсутствие ПАВ с высоким перенапряжением и образуют мелкозеркистые осадки. [c.242]

В электролитах, приготовленных на основе соли калия, хорошие осадки можно получать и без специальной чистки растворов, если в них присутствуют нитрат-ионы ухудшения структуры осадков не происходит вплоть до достижения предельного тока диффузии разряжающихся ионов серебра. Возможно, что ионы NOs хорошо адсорбируются поверхностью серебра и препятствуют адсорбции посторонних примесей. По этой же причине, вероятно, в электролитах, содержащих нитраты, поверхностно-активные вещества не влияют на структуру покрытий, тогда как в отсутствие NO3 добавление ПАВ способствует образованию блеска. Таким образом, для приготовления и корректирования состава электролита лучше применять цианид калия и растворять нитрат серебра, не переводя его в хлорид, как это делалось обычно. Кроме того, учитывая, что нитрат-ионы улучшают структуру осадков, повышают допустимый верхний предел плотности тока и равномерность распределения металла на катоде, к электролиту на основе K N следует добавлять дополнительно 70—120 г/л KNO3. [c.322]

Состав электролитов, применяемых в гальванотехнике, настолько разнообразен, что его трудно систематизировать. В состав электролита входят токопроводящие соли, понижающие сопротивление электролитов, смачивающие и поверхностно-активные вещества, а также блескообразователи, роль которых в современной гальванотехнике очень велика. Основой электролита является раствор соли, металл которой и осаждается на катоде. Эта соль может быть простой или комплексной. Растворы комплексных солей дают тонкозернистые, равномерные осадки. В электролиты также вводят добавки, которые влияют на рассеяние тока в глубину для обеспечения выравнивающего действия, т. е. способствуют преимущественному осаладению металла на впадинах неровной поверхности, так как выступы благодаря добавкам блокируются. [c.134]

Введение ряда поверхностно-активных веществ (ПАВ) влияет на число активных центров и процессы зарождения кристаллов. Электроосаждение металлов происходит, как правило, при высоких перенапряжениях. Электроосажденные слои в присутствии ПАВ имеют размер кристаллов на несколько порядков меньше, чем при обычной кристаллизации, т.к. адсорбция примесей тормозит линейный рост кристаллов, а высокое перенапряжение способствует возникновению большого числа кристаллов. В этом случае осадки получаются твердые, малопластичные, а иногда и хрупкие. [c.267]

Наиболее характерным электрохимическим свойством поверхностно активных веществ в электролите является повышение катодной поляризации при отаждении металлов, в результате которой уменьшаются размеры кристаллов катодного осадка и наблюдается более равномерное распределение покрытия на поверхности зделия. Устано влено, что положительное влияние на качество покрытия оказывают только определенные поверхностно активные вещества, взятые лишь в определенных концентрациях. В противном случае их присутствие в электролите бесполезно, а иногда даже вредно. [c.151]