Поверхностно-активные вещества и структура осадка

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]

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]

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]

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]

Такие добавки органических веществ называют регуляторами роста кристаллов, так как путем сочетания нескольких из них можно добиваться изменения структуры и свойств осадков в нужном направлении. Наиболее часто для улучшения структуры осадков применяют такие поверхностно-активные вещества, как ОС-20, тиокарбамид, ароматические амины, синтанол ДС коллоидные электролиты, например клей, желатин. Большинство добавок отличается избирательным действием, т. е. в различных электролитах проявляют себя по-разному. Так, клей и желатин оказывают благоприятное влияние при оловянировании, кадмировании, свинцевании и ухудшают качество медных и никелевых осадков. [c.120]

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]

Адсорбция Поверхностно активных веществ заметно влияет на структуру катодного осадка и на вид его поверхности. Изменение структуры двойного слоя, понижение его диэлектрической проницаемости влечет за собой падение [c.104]

Весьма большое влияние иа показатели электролиза оказывают поверхностно активные вещества. Качество катодных отложений значительно улучшилось вследствие внедрения в практику электрорафинирования (меди добавки тиомочевины. С помощью радиоактивного индикатора меченой серы было установлено, что благоприятное влияние тиомочевины на структуру и свойства катодных осадков меди объясняется специфической адсорбцией ее на углах и ребрах растущих кристаллов. [c.387]

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]

С целью интенсификации перемешивания электролита рекомендуют применять ультразвуковую обработку раствора. Наложение мощного ультразвукового поля полностью снимает диффузионные ограничения, благодаря чему концентрационная поляризация снижается, а предел допустимых плотностей тока резко повышается. Под влиянием ультразвука с катодной поверхности могут удаляться поверхностно-активные вещества, ингибиторы, что будет сказываться на структуре осадков. При наложении ультразвукового поля покрытия получаются более компактными мелкокристаллическими, менее пористыми. В некоторых случаях получают блестящие осадки. Следует отметить, однако, что ультразвук оказывает вредное влияние на организм человека. [c.252]

В цинковый электролит вводят некоторые поверхностно-активные вещества клей, мыльный корень и др. Введение ПАВ улучшает структуру осадка, некоторые из ПАВ повышают перенапряжение водорода, а мыльный корень имеет специальное назначение — он образ,ует на поверхности электролита пену, которая удерживает капли кислого раствора, уносимого газами и создающего вредные условия труда. [c.388]

Такие добавки органических веществ называют регуляторами роста кристаллов, так как путем сочетания нескольких из них можно добиваться изменения структуры и свойств осадков в нужном направлении. Наиболее часто для улучшения структуры осадков применяют такие поверхностно-активные вещества, как ОП-7, ОП-10, ОС-20, тиокарбамид, ароматические амины, син-танол ДС коллоидные электролиты, например клей, же- [c.145]

Основными компонентами сульфатных электролитов являются сульфат олова, серная кислота и органические поверхностно-активные вещества. Для предупреждения окисления двухвалентного олова и гидролиза соли необходимо присутствие в растворе значительного количества (1,0—1,5 моль/дм ) НгЗО . Высокая концентрация кислоты не отражается на выходе по току (который близок к 100 7о), так как перенапряжение водорода на олове очень высокое. В отсутствие органических добавок на катоде происходит рост отдельных игольчатых кристаллов (дендритов), плохо связанных между собой. Компактные осадки олова с мелкокристаллической структурой можно получить из кислых растворов, добавляя поверхностно-активные вещества клей, ОС-20, синтанол ДС-10, сульфированный фенол, крезол и др. В результате адсорбции этих веществ на поверхности катода образуется сплошная адсорбционная пленка, затрудняющая процесс разряда ионов олова, и катодный потенциал резко смещается в сторону отрицательных значений. На поляриза- [c.27]

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]

Францевич И., Овечкин E. Влияние поверхностно-активных веществ и коллоидов на перенапряжение и структуру металлических осадков. — Бюлл. Всесоюзн. хим. общ. им. Менделеева, 1940, № 1—2, с. 23—24. [c.401]

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]

Магнитные свойства покрытий и их структура связаны с присутствием в электролите поверхностно активных веществ [63 ]. Добавление в сернокислый электролит 0,2 Пл тиомочевины приводит к уменьшению содержания железа в осадке от 92 до 5% и снижению коэрцитивной силы от 5,0 до 0,5 э. [c.233]

Как влияет природа и концентрация разряжающихся ионов, добавки поверхностно-активных веществ, pH раствора на структуру осадков [c.124]

Применение. Бентонит довольно широко используется в водоэмульсионных красках для придания им тиксотропных свойств, а также в неводных красках для регулирования процесса оседания тяжелых пигментов и предотвращения образования плотных осадков. Бентониты, обработанные поверхностно-активными веществами (бентоны), применяют в неводных системах для создания гелеобразных структур, обеспечивающих получение толстослойных покрытий без подтеков. Кроме того, их используют для уменьшения расслоения и всплывания пигментов в пленках. [c.422]

Существенное влияние на структуру осадков на катоде оказы- / вают добавки поверхностно-активных веществ [5]. Нами было про- Ведено более 100 опытов по выбору наиболее эффективных добавок. [c.14]

СКОРОСТЬ АДСОРБЦИИ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ И СТРУКТУРА ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКИХ ОСАДКОВ [c.120]

Адсорбция поверхностно-активных веществ, как показало исследование, происходит с различной скоростью, что оказывает различное влияние на структуру электролитического осадка. [c.120]

Изменение структуры осадка при изменении скорости адсорбции поверхностно-активного вещества можно видеть на примере серебра. На рис. 60 представлена микрофотография нитевидного кристалла, растущего на серебряном электроде в присутствии декстрина, скорость адсорбции которого невелика, а на рис. 61 — микрофотография поверхности серебряного электрода при наличии в растворе масляной кислоты, скорость адсорбции которой велика. Из сравнения рисунков видно, что в последнем случае на катоде вместо единичного кристалла растет большое число мелких кристаллов, которые вскоре покрывают всю поверхность электрода. [c.120]

Разница седиментационных объемов агрегативно устойчивых и неустойчивых систем наиболее четко проявляется, если частицы имеют средние размеры. Крупные частицы неустойчивых систем благодаря заметной силе тяжести образуют более плотный осадок, а очень мелкие частицы в устойчивых системах оседают настолько медленно, что наблюдать за осал<дением не представляется возможным. Причиной рыхлости осадков является анизометрия образующихся первичных агрегатов или флокул. Исследования показывают, что наиболее вероятны цепочечные и спиральные первоначальные образования, из которых затем получаются осадки с большим седиментационным объемом. Осадки того или иного качества получают прн осаждении и фильтрации суспензий в различных производствах. Их свойства обычно регулируют путем изменения pH, добавления поверхностно-активных веществ. Увеличение концентрации дисперсной фазы способствует образованию объемной структуры в агрегативно неустойчивых системах. Этот факт широко используется для предотвращения седиментации, в частности, при получении пластичных материалов и изделий из них. [c.344]

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]

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]

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]

Процесс кристаллизации в слое адсорбиро1ванного поверхностно активного вещества идет с непрерывным вырождением кристаллов и образованием новых зародышей, поэтому структура осадка, как правило, чрезвычайно мелкозерниста. [c.104]

Выполнение работы. 1. Приготовить три рабочих раствора I, И и 1П. Раствор I приготовить сливанием равных объемов 0,25 н. раствора dS04 и 0,5 н. H2SO4. Растворы И и III приготовить из раствора I, добавив в него желатин, агар-агар, трибензиламин (или любой другой амин) или высший спирт в таком количестве, чтобы концентрация в растворах поверхностно-активного вещества была разная и равнялась от 0,25 до 1 г/л. 2. Повторить при заданной температуре с растворами I, II и III работу 70. 3. Вычислить фк, фп.к и Афк для гальванических элементов с растворами I, II н ПТ (см. работу 70). Сравнить их друг с другом. 4. Провести электролитическое осаждение кадмия из растворов I, II и III в течение 13--20 мин и плотности тока 5 мА/см . Рассмотреть, используя бинокулярную лупу или металлографический микроскоп, осадки, полученные на катоде при электролизе растворов 1, И и III. Сравнить структуру осадков. 5. Четко записать выводы. Для отчета использовать таблицу по форме, помещенной в работе 69. [c.214]

Физико-химическое диспергирование, или пептизация. Свежий (рыхлый) осадок переводят в золь путем обработки пептизато-рами раствором электролита, раствором поверхностно-активного вещества или растворителем. Под понятием свежий осадок понимается осадок рыхлой структуры, между частицами которого имеются прослойки дисперсионной среды независимо от продолжительности существования осадка. Слежавшиеся осадки со слипшимися частицами не поддаются диспергированию путем пептизации. Фактически пептизация — это не диспергирование, а дезагрегация имеющихся частиц. Различают три способа пептизации 1) адсорбционная пептизация 2) диссолюционная (или химическая) пептизация 3) промывание осадка растворителем (дисперсионной средой). [c.417]

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]

Образование хрупких гелей из лиофобных золей следует рассматривать как один из видов коагуляционного струк-турообразования (Ребиндер). При наличии жестких вытянутых частиц, их сближение при понижении устойчивости, в зависимости от концентрации электролитов и золя, может вызвать появление тактоидов (см. стр. 144), пространственного каркаса в гелях или, наконец, беспорядочного коагулята. Бентонитовые глины или частицы УгОб могут образовывать гели уже при концентрации ниже 0,1 %, тогда как золь гидроокиси железа дает гель при концентрации 5%, а при 0,5% он коагулирует в виде осадка. При слабых силах взаимного сцепления, например, в 10%-ных суспензиях бентонитовых глин или в гелях гидроокиси алюминия, структура геля разрушается даже при небольшом механическом воздействии, но может легко восстановиться. Такие обратимые коагуляционные структуры, связанные со вторым минимумом на потенциальных кривых (см. стр. 143), называются тиксотропными. Напротив, при значительных силах сцепления, когда частицы в местах контакта, особенно на концах, разделены лишь очень тонкими сольватными слоями, появляются прочные каркасы с тонкими хрупкими стенками, механическое разрушение которых происходит необратимо (например, в гелях кремнекислоты). Добавление небольших количеств поверхностно-активных веществ, образующих молекулярные адсорбционные слои, может легко изменять условия контакта частиц и прочность образующихся гелей (Ребиндер). [c.200]

На основании анализа результатов изучения влияния различных добавок на электроосаждение металлов сделано предположение, что введение в раствор п304 синтетических поверхностноактивных веществ типа алкиларилсульфонатов, обладающих полуколлоидными свойствами, может существенно улучшить качество цинковых покрытий. Можно было ожидать, что такое поверхностно-активное вещество, как дибутилнафталинсульфонат натрия, улучшающий структуру электролитических осадков свинца и кадмия [1, 2], будет обладать модифицирующим действием и для электрокристаллизации цинка. Экспериментальной проверке этого предположения и была посвящена настоящая работа. [c.15]

Ад(СМ)2], [8п(ОН)б] , [Си(Р207)г] При образовании таких комплексных ионов в растворе равновесный потенциал металла смещается в отрицательную область в результате уменьшения концентрации простых ионов металла. Как правило, разряд комплексных ионов, особенно при избытке лиганда, сопровождается повышением катодной поляризации вследствие затруднений электродного процесса (диффузионные ограничения, замедленный разряд и др.). Образующиеся в этом случае осадки всегда имеют мелкозернистую структуру. В то же время при выделении металла из других растворов комплексных солей, например аммиакатных, стаинитных, плюмбит-ных, катодная поляризация невелика и осадки получаются неудовлетворительного качества. Для улучшения структуры осадков необходимо добавлять поверхностно-активные вещества. [c.118]

Положительное влияние поверхностно-активных веществ (ПАВ) на формирование катодных осадков общеизвестно [1, 2]. Однако в приложении к процессу электроизвлечения сурьмы из сульфиднощелочных растворов этот вопрос крайне слабо освещен в литературе [3—5]. Трудность состоит в том, что каждый раствор и каждый добавочный агент представляют особую электрохимическую проблему [6]. Предлагаемая работа посвящена отысканию и изучению ПАВ, улучшающих структуру катодных отложений и способствующих увеличению катодного выхода по току сурьмы. [c.26]

При электроосаждении металлов широко применяются различные поверхностно-активные вещества, способствующие образованию равномерных и плотных осадков с мелкокристаллической структурой, увеличению блеска осадков и пpиJ Данию ему определенных механических свойств (большей твердости, меньшей хрупкости и т. п.), уменьшению пористости и т. д. Поэтому изучение механизма действия поверхностно-активных веществ имеет важное теоретическое и прикладное значение [1]. [c.85]