Электроосаждение металло методы изучения

В связи с большим разнообразием вопросов, решаемых при изучении электроосаждения металлов, методы, применяемые в этой области, также очень разнообразны и охватывают не только электрохимические, но и физические, механические и другие способы исследования. Это связано с тем, что при электроосаждении металлов изучают как кинетику электродных процессов, так и физико-механические свойства металлов, блеск, пористость, сцепляемость и другие свойства электролитических осадков. Для разрешения каждого из перечисленных вопросов требуются свои специфические методы исследования применительно к процессу электрокристаллизации металла на катоде. [c.4]

К электрохимическому методу обработки изделий часто прибегают тогда, когда никакими другими методами изготовить или исправить эти изделия нельзя. Решение поставленных задач требует глубокого изучения процессов электролиза с использованием современных методов исследования. Достигнутые за последние годы успехи в области изучения механизма электродных процессов дали возможность не только установить основные закономерности электроосаждения металлов, но и более правильно и обоснованно подойти к разработке технологических процессов покрытия изделий. [c.333]

Для совершенствования и создания новых энерго- и ресурсосберегающих, высокопроизводительных, малоотходных и экологически приемлемых электрохимических технологий наиболее перспективны электролиты-коллоиды. Однако механизм анодных и катодных процессов в них изучен недостаточно. В связи со сложностью процессов и многочисленностью факторов, влияющих на их скорости и механизмы, были использованы методы математического моделирования. Разработаны математические модели массопереноса компонентов в диффузионном слое электрода в электролитах-коллоидах для процессов анодного растворения и электроосаждения цветных металлов. Для описания процесса транспортировки ионов в диффузионном слое использованы уравнения Нернста-Планка, химического равновесия и электронейтральности. Величина потока электрофореза коллоидов вычислена из уравнения Смолуховского. Граничные условия рассчитывали, решая систему уравнений, включающую уравнения материального баланса и химического равновесия. На основании выявленных закономерностей в электролитах-моделях с известными концентрациями компонентов и результатов расчета состава диффузионного слоя показано, что механизм увеличения предельных скоростей анодного растворения и электроосаждения металлов в электролитах-коллоидах обусловлен преимущественно электрофоретическим переносом присутствующих в растворе или образующихся в диффузионном слое вследствие вторичных реакций коллоидных соединений металлов. Определены оптимальные условия реализации процессов. [c.63]

Соловьева 3. А. Электрохимический метод изучения скорости адсорбции поверхностно-активных веществ на поверхности катода. — Тр. со-вещ. по вопросам влияния ПАВ па электроосаждение металлов. Вильнюс, 1957, с. 39—47, [c.396]

Несмотря на недостатки сделанного Перри и Лайонсом обобщения, оно, очевидно, является единственной попыткой более широко связать электронную структуру комплексов с закономерностями процессов электроосаждения металлов. Несомненно, что успешное решение этого вопроса станет возможным лишь после накопления достаточно обширного экспериментального материала как о структуре комплексных ионов, так и кинетике электродных процессов. Некоторые исследователи [147—149] для изучения структурных изменений комплексов при электроосаждении металлов применили метод электронного парамагнитного резонанса. Из характера полученных спектров авторы сделали вывод о стадийности электродных процессов, связанной с изменением сферы комплекса. Однако такой вывод нельзя признать обоснованным, так как выявленные изменения спектров, по-видимому, в основном характеризуют смещение концентрационных равновесий в растворе, а не стадийность катодного процесса. [c.25]

Наряду с изучением теоретических вопросов кинетики катодных процессов, автором предпринята попытка решить отдельные вопросы усовершенствования технологии электроосаждения металлов из исследуемых комплексных электролитов. При этом разработаны некоторые более совершенные электролиты для нанесения блестящих покрытий, а также выявлены наиболее перспективные методы интенсификации процессов осаждения электролитических покрытий, и, в отдельных случаях, определены условия электролиза, способствующие улучшению качества осаждаемого металла. [c.31]

Скорость восстановления ионов на катоде зависит, как известно, от характера поверхности электрода, строения и состава двойного электрического слоя и состояния разряжающихся ионов в растворе. В процессе электроосаждения металла состояние поверхности электрода (рельеф и свойства) непрерывно изменяется, в отличие от других электрохимических реакций, что осложняет изучение скорости электродных процессов и обусловливает специфичность методов, применяемых для их изучения. [c.4]

Ниже будут рассмотрены некоторые методы изучения процесса электроосаждения металлов, которые, по мнению авторов, являются наиболее существенными. [c.14]

Преимущество метода снятия кривых I — t весьма наглядно проявляется при изучении электроосаждения металлов группы железа, а также хрома. [c.33]

Применение радиоактивных индикаторов для изучения механизма электродных процессов при электроосаждении металлов является сравнительно молодой, но очень перспективной областью. Методом радиоактивных индикаторов можно непосредственно наблюдать обмен между атомами металла и его ионами в растворе, изучать механизм электродных [c.57]

В лаборатории электроосаждения металлов был разработан электрохимический метод, позволяющий изучать скорость адсорбции поверхностно-активных веществ. Ниже кратко описываются некоторые методы, применяемые в электрохимии для изучения адсорбции поверхностно-активных веществ, и несколько подробнее рассматривается новый электрохимический метод изучения скорости адсорбции. [c.86]

Значительно большее представление об адсорбции поверхностно-активных веществ при электроосаждении металла может дать изменение катодных потенциалов во времени при какой-либо постоянной плотности тока, наблюдаемое в первые секунды электролиза. На этом принципе авторами был разработан электрохимический метод изучения скорости адсорбции, который позволил, с одной стороны, изучить скорость адсорбции некоторых поверхностно-активных веществ на поверхности твердого электрода в процессе электроосаждения металла и, с другой — выявить некоторую взаимосвязь между скоростью адсорбции поверхностно-активного вещества и характером электролитического осадка на катоде. [c.90]

Перечислим основные экспериментальные методы, применяемые при изучении электроосаждения металлов. [c.35]

Гальваностатический метод снятия поляризационных кривых применяется, главным образом, при изучении процессов электроосаждения металлов, при установлении зависимости потенциала от времени. Потенциостатический метод используется при исследовании анодного растворения и пассивации металлов и определении энергии активации электрохимических реакций. Для практического осуществления этих методов используются как простые лабораторные установки, так и выпускаемые промышленностью специальные приборы, например, потенциостат П-5827. [c.347]

Основной метод изучения механизма процесса электроосаждения металлов — это установление зависимости скорости электрохимической реакции от потенциала электрода 8 — /. Изучение этой зависимости осложняется также и тем, что на электроде при восстановлении хромовой кислоты одновременно протекает ряд реакций [c.9]

Прибор сконструирован для изучения процессов, протекающих при электроосаждении и растворении металлов, и предназначен для автоматической регистрации с разной скоростью зависимости катодной и анодной поляризации от плотности тока. Преимущества метода состоят в возможности пренебречь изменениями поверхности электрода в процессе электролиза благодаря короткому времени измерения. Метод позволяет применять высокие плотности тока, что дает возможность покрывать электрод слоями свежеосажденного металла осаждение идет практически по всей поверхности катода равномерно. [c.262]

Понимание механизма превращения химической энергии в электрическую важно для конструирования электрических батарей и топливных элементов, для изучения процессов электроосаждения, коррозии, для получения чистых металлов (например, производство алюминия) и электрохимических методов анализа. Настоящая глава посвящена термодинамике таких процессов. [c.182]

Изучение поляризации выделения металлов на твердых и жидких катодах из неводных растворов дает ценную информацию для выяснения специфики электроосаждения данных металлов с целью получения их электролитическим путем. Поляризационные кривые, снятые при различных скоростях поляризации в большинстве случаев в потенциостатическом режиме, позволяют определить характер электродного процесса (обратимый — необратимый), его интенсивность (токи обмена, числа переноса катодного и анодного процессов, константы скорости, энергию активации), зависимость характера электродного процесса от концентрации отдельных компонентов электролита, силы тока, поверхности электрода [588, 479, 162, 419, 73, 186, 443, 640, 167, 16]. Метод поляризационных кривых позволяет также изучать кинетику отдельных стадий стадийных электродных процессов [643, 351]. [c.75]

Температурно-кинетический метод С. В. Горбачева с каждым годом все больше применяется при изучении кинетики электроосаждения и электрорастворения металлов. [c.328]

На рис. 32 представлены результаты изучения кинетики процесса электроосаждения хрома, полученные А. Т. Ваграмяном и Д. Н. Усачевым методом разделения поляризационных кривых [32—33]. Разделение суммарной кривой 1 производилось в области потенциалов выше —1в (участок сс1), где на электроде происходят три одновременных процесса разряд ионов хрома до металла Сг +- Сг°, разряд ионов водорода 2Н+ Нг и промежуточное восстановление хромовой кислоты Сг +->Сг +, т. е. [c.55]

Осциллографический метод изучения адсорбции, позволяющий наблюдать кинетику электродного процесса с момента включения тока или внесения поверхностно-активной добавки в электролит, представляет большой интерес. Однако следует помнить, что самоприспособление поверхности осаждения в процессе электроосаждения металла может накладываться на влияние адсорбции и иногда искажать начальный характер кривой изменения потенциала со временем. В зависимости от соотношения скорости адсорбции и скорости осаждения степень этого искажения может быть большей или меньшей. Поэтому целесообразно подобные осцнллографические измерения, характеризующие адсорбцию по скорости изменения катодного потенциала, сочетать с наблюдением за поверхностью катода. [c.101]

А. Т. Ваграмян и А. П. Попков [8] предложили общий метод подбора условий электролиза и состава электролита, благоприятствующих электролитическому выпрямлению тока и, следовательно, позволяющих вести электролиз переменным током. Сущность этого метода заключается в изучении величин катодной и анодной поляризации, возникающей на элек-тр одах в процессе электролиза, и определении таких условий эЛектроосаждения металла, при которых катодная и анодная иоляризации резко отличаются друг от друга, что равноценно определению условий максимального выпрямления тока. [c.150]

При изучении сглаживания в процессе электроосаждения металла пользуются в основном двумя методами исследования. Первый заключается в измерении посредством профило-метра размеров выступов и углублений и их числа, характеризующих шероховатость поверхности, до и после электролиза или определения шероховатости микроскопическим или рефлекторным методами. Второй метод, особенно распространенный при изучении механизма сглаживания, заключается в том, что осаждение металла производится в углублениях различной формы и размеров. В этом случае сглаживание характеризуется отношением толщин осадка в углублении и на выступах й 5 или на плоской поверхности ь т. е. d i ds или с з/й 1- [c.240]

Электролитическое осаждение является довольно распространенным методом при изучении взаимной эпитаксии металлов. Методика электроосаждения ориентированных слоев по существу не отличается от технологии любого процесса электрокристаллизации. Условия электроосаждения металлов и теория протекающих при этом процессов описаны в монографиях [36—40] и в большом количестве оригинальных работ. Специально ориентированной электрокристаллизации посвящены обзоры Финча с сотрудниками [41] и Хозерселла [42]. Полезные сведения об экспериментальных особенностях этого метода ориентированной кристаллизации имеются в работах [43—48]. [c.21]

При выяснении механизма химических и электрохимических стадий процессов электроосаждения и анодного растворения металлов, равно как и других электродных процессов, необходимо учитывать характер изменения электронной структуры реагирующих частиц и энергии молекулярных орбиталей, участвующих в электрохимических стадиях. Важность и плодотворность этого подхода при выяснении механизма электродных реакций комплексов металлов отмечалась в ряде работ [169, 356, 438]. Для развития работ этого важного направления необходимо более тесное сочетание теоретических расчетов и ксперимен.альных методов изучения адсорбции комплексов и лигандов на электродах [439, 440] с кинетическими исследованиями электродных реакций комплексов металлов, позволяющими определять количественные характеристики их электрохимических и химических стадий. [c.200]

Научные основы процесса электрокристаллизации металлов впервые были даны М. Фольмером в 1930 г. Позже этот вопрос был изучен многими авторами. Наибольший вклад внесен Ф. Кольшюттером, Г. Фишером, Дж. Бокрисом и К. М. Горбуновой. Для исследован1 я электрокристаллизации могут применяться различные методы потенциостатический, -альва-ностатический, импедансный, микроскопический, электронно-микроскопический, рентгеновский и эллипсометрический. Однако методы исследования электроосаждения металлов здесь не рассматриваются, так как этот вопрос полно изложен во многих доступных книгах, например в работе [22]. [c.57]

Г. С. Воздвиженский (1936 г.), изучая влияние коллоидов на электроосаждение металлов, получил результаты, аналогичные тем, которые были получены И. А. Изгарышевым, и п]зишел к тем же выводам при изучении катодного осаждения никеля из сульфатов в присутствии продуктов пк-лочного гидролиза альбумина. Тем же автором был выполнен ряд ис-( ледовапий по механизму электроозаждения металлов, причем ход катодного процесса изучался при помощи ультрамикроскопа и "обычными методами. [c.14]

Поляризационные кривые, снятые при электроосаж-дении и анодном растворении твердых металлов, часто бывают искажены происходящими в процессе съемки изменениями размера истинной поверхности, а также активности исследуемого электрода. Поэтому для определения параметров быстро протекающих электрохимических реакций, а также при изучении процессов электроосаждения и анодного растворения твердых металлов используют нестационарные методы исследования (см. гл. ХП, п. 3). Эти методы позволяют получать поляризационные характеристики электродов за очень короткие промежутки времени, в течение которых концентрация реагентов у поверхности электрода, а также состояние поверхности исследуемого электрода существенно не изменяются. [c.365]

Изучены указанные вопросы для процессов электроосаждения из трилонатных растворов сурьмы, сплавов 8Ь - В1, - 1п, Си - 31, Ni - В1, Со - В1, Си - N1, Си - Со, В1. Установлено, что фазовый состав электро-осажденных сплавов зависит от потенциала осаждения и химического состава сплавов присутствие в растворе протонированных трилонатных комплексных частиц и гидроксокомплексов металлов снижает качество и выход по току сплавов в нестационарных условиях электроосаждения формируются сплавы с высокой степенью дефектности, причем структурные искажения кристаллических решеток носят деформационный характер твердость и коррозионная стойкость зависят от химического состава сплава. Методом рентгеноструктурного анализа установлена структура и фазовый состав изученных гальванических покрытий. [c.22]

Кафедра физической и коллоидной химии, зав. кафедрой докт. хим. наук, проф. О. К. Кудра научное направление — физикохимическое исследование растворов и электродных процессов. Проф. О. К. Кудрой с сотрудниками разрабатываются теория и методы электролитического получения металлических порошков и методы электроосаждения различных металлов и сплавов из комплексных электролитов. При кафедре работает исследовательская лаборатория радиохимии под руководством проф. Ю. Я. Фиалкова, успешно решающая серьезные проблемы физико-химического анализа изучение механизмов электролитической диссоциации и переноса тока в растворах, разработка методов количественного физико-химического анализа жидких систем и др. Часть этих исследований обобщена в монографии Ю. Я- Фиалкова Двойные жидкие системы . [c.121]

Э.- уникальный метод для изучения механизма зарождения и роста кристаллов, т. к. позволяет изменять пересыщение в широких интервалах и по любой профамме. Э.- основа многих электрохим. технологий, в т. ч. электролиза, гальванотехники. Осаждение металлов из разбавленных р-ров в условиях роста децдритов испо Азуют для получения порошков Си, Ni, Fe и др. (см. также Электроосаждение). [c.431]

Среди имеющихся в литературе работ, посвященных изучению связи строения молекул поверхностно-активных веществ с адсорбционной способностью, заслуживает особого внимания исследование Ю. Ю. Матулиса и А. И. Бодневаса [15]. Они ос-циллографическим методом изучили изменение катодной поляризации при электроосаждении некоторых металлов (в основном — меди, серебра и цинка) под влиянием простых алифатических алкоголей и моно- и дикарбоновых кислот. В результате исследования было обнаружено, что по мере увеличения длины цепочки монокарбоновых кислот (уксусной, пропионовой, масляной и валериановое) и алкильных спиртов метилового, этилового, пропилового, бутилового и амилового) увеличивается возрастание поляризации, вызванное введенными добавками, причем действие кислот проявляется сильнее, чем спиртов. При этом отмечается приближенная применимость правила Траубе к изученным поверхностно-активным веществам. Кроме того, указывается, что кривые изменения поляризации в зависимости от концентрации добавок при низких плотностях тока аналогичны кривым адсорбции. [c.109]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология