CC BY
18
тает значения для системы Ва^гС-Д* - ¡МГ\ подтверждает сделанное выше предположе-о том, что металлизация преимущественно на дефектах строения кристаллической ре~ шикающих из-за деформации ее при твердых растворов» как но катиону, так и по аниону.
ЛИТЕРАТУРА
!, Пику с Г,Я, // Тез. докл. XXI Вссс. конф. по эмиссионной
и ( г ^
2. Ноггсв Г.А. Формирование и скомсгна оксиднык т.чит тс ров на основе оксалатов-карбонагон телочнотеме.; ных металлов: Лисе. ... каид. техн. наук. Иианоио. 2<ХК).
3 Александре» Е.М. и др. / Патент РФ «Способ получения эмиссионного материала оксидных католон»/ Skmui. изобр. Хч 14 от 2(3.05.2000.
4. Александров Е.М., Богомолов А.II., Монгев Г,А, / И:ш. в уюн. Химия и хим. технология, 2005, Т, 48. Выи. 5. С.
5,
6.
Александров K.M., Карам« В.IL, Ноггсв I .A. / Ит ку тов. Химия и хим. технология. 2006. Т. 49. Вын. 8. Гиллсбранд В.Ф. и др. Практическое руководство но неорганическому анлдизу М/ Химия. I%6. Александров Е.М., fiapux tu В.ННапев Г.А. / Ит вутон. Химия и хим. технология 2006. Т. 44. Вын 8.
Ка(}>елра химической технологии тугоплавких неметаллических и силикатных материалов
УДК 541.138:661.86
Е.В. Чешдовиц С. С, Попова ОСОБЕННОСТИ КИНЕТИКИ ЭЛЕКТРОВЫДЕЛЕНИЯ КАДМИЯ НА МЕДНОМ ЭЛЕКТРОДЕ
(Саратовский государственный технический университет, Энгельсскин технологический институт)
E-mail: [email protected]
Методами хроноамперометрии и хронопотенциометрии изучено осаждение кадмия из сульфатных растворов на медном дисковом катоде. Установлено, что механизм зародышеобразования зависит от скорости перемешивания раствора. По мере накопления кадмия в электроде прослеживается последовательное превращение одного интерметаллида в другой, более богатый кадмием.
Кадмиевые покрытия известны своей пластичностью, паяемостью, высокими защитными свойствами [1-3]. Однако кадмий и его соединения относятся к группе экологически наиболее вредных веществ. Замена кадмия на его сплавы позволяет снизить уровень экологического риска.
Целью настоящей работы было исследование кинетики процесса образования сплава Сс1-Си на вращающемся электроде по методу катодного внедрения кадмия из сульфатного и хлораммо-нийного раствора и выявить взаимное влияние диффузионных процессов в твердой фазе и в приповерхностном слое раствора электролита. Электрохимические исследования проведены на потен циостате П-5848 в комплекте с самопишущим прибором ЛДП-4. Концентрация сульфата кадмия
варьировалась в диапазоне 0,1-0,8 моль/л, концентрация хлорида аммония 0,8-1,6 моль/л. Скорость вращения диска от И до 36 об/с обеспечивала выполнение условия ламинарности течения раствора. Значения потенциалов приведены относительно стандартного хлорсеребряного электрода сравнения (0,223 В при 20°С).
На начальном этапе процесса электровыделения кадмия из сульфатных растворов при потенциале Ек =......0,7В зафиксирован спад тока, характерный для нестационарной диффузии, когда зависимость между током и временем поляриза-
ции спрямляется в координатах I -1/VI . Катодные
!,(-кривые в стационарной области имеют ступенеобразный ход, что может быть связано с периодическим изменением состава и микрорельефа
поверхности растущего осадка сплава по
[4]. Линейная зависимость величины от концентрации Сё$04 в растворе представлением о заме/шенности к онно-химической стадии -зародышей интерметалл и чес кош согласуется с литературными данными [5],
Vo
:я с
ания
и
1?
о
3
2
t, с
€
росте, что соответствует i
состоянию. Образова* идет по двухэлектрон
»»* f *
Cd"" + 2е -г Си
12
ю
8
-—¥
о
1.5
2
Рис. !. Кривые ? - t '»лектроосаждсння Cd на Си из 0,2 N раствора CdSO.,5 при - 0,95В и скорости вращения, об/с: l-ll; 2-
IX;3-25;4-36.
Fig, I, Curves i - г. of Cd etecirodcposition on Cu from 0,2 M solution ofCdS04 at - 0,95V and rotation speeds, rev/s: 1-11; 2-
18; 3-25; 4-36.
При элeктроосаж д eкии Cd из 0,2M раствора CdSC4 (рис. 1) no мере смещения потенциала в отрицательную сторону усиливается влияние с кона величину плотности
рости вращения элскт
на усиление
тока, что
знойного подвода ионов кадмия из глуоины рас-
твора к поверхности электрода, меняется и ни ш образования зародышей сплава. Зависимость 1 от 1 /11 ^ на начальном этапе образования твердого раствора СМ (С и) экстраполируется в начало координат» что указывает на преобладающее влияние твердофазной диффузии.
Последующий рост тока связан с протеканием процесса зароды¡необразования по двумерному механизму; путем послойного наращивания.
только от потенциала, но и от скорости вращения электрода вследствие увеличения скорости доставки ионов кадмия в приповерхностный слой электрода и соответственно повышения активности кадмия на поверхности электрода,
скоростей вращения i
и выше
В
"К 1
образования трехмерных зародышей. Наибольшее
ъ
Ои
1
... S
V
и HH4CI коплен грагши, Ь ,4; 5-1 Д. при Б- - 0,'
Fit 2.
lion of C6SO& Q2
H4CI concentration, M: 1-0,8; 2-1; 3 4; 5-1,6, atE=......0,73 V.
электровыделении кадмия и:
ходу п
не. 2)
ь, что это адсоропия которых затрудняет про-
го коэффициента наклона Ai/A(l/V? ) от С
»актер, что
взаимодействия ионов трода и на затрудненность
с
с
нарным системам с сильным между компонентами [6]. Для них изменение тока ионизацш
к он
1С-
творения самого сплава как продукта взаимодей
Ед-кривых является появление в момент в ключе
ния тока пика потенциала, что подтверждает наличие перенапряжения кристаллизации. Зависимость величины ДЕКр от плотности тока спрямляется в координатах 1/ДЕкр,1§|* что согласуется с высказанным выше положением о протекании процесса образования зародышей сплава и их растворения по двумерному механизму.
ЛИТЕРАТУРА
1. Эль-Шейх Ф.М. и др. Гальванотехника и обработка поверхности 2(ИМ. Ле 4. С. 14-23.
Кафедра технологии >лсктрохимнчсскнх производств
2. Харламов в. И. и л р. Электрохимия. 2001. Т. 37 Л"? 7. С 7КО-788.
3 Агуф М.И., Карбасов Б.Г., Тихонов К.И. Элеюрохи-
мня. 1096. Т. 32. К« 6. С 778-780. 4. ,1вук У.О.» 0е«р1с А.И, 81еуап<м>к .1.3. ЕксггосЫгтнса
аш. 1989. Уо1. 34. N 8. Р. 1093-1102.
5. Подборное Н. В.» Захаров М. С. Защита металлов. 1992.
УДК 541.135.3
А.В.Проиенко*, Б.С.Медведев**
ЭЛЕКТРООСАЖДЕНИЕ СПЛАВА НАТРИЙ-КАЛЬЦИЙ т РАСПЛАВА НИТРАТОВ
НАТРИЯ И КАЛЬЦИЯ
(* Государственный технический университет, Днепродзержинск (Украина) **Ростовский государственный университет (Россия))
Исследованы тшожности получения двойного сплава натрий-кальций изучены механиъч электродных процессов и состав анодных голов на анодах из разного материала при электролизе расплавленной смеси нитратов.
Потребность в кальции и его сплавах в связи с их использованием в различных отраслях промышленности постоянно растёт. Они применяются не только как восстановители в металлургии при получении циркония, гафния, ванадия и других металлов, но и как легирующие компоненты сплавов цветных металлов, рас кислите л ей стали и в друг их целях.
В работе [1] показана возможность электроосаждения литий-кальциевого сплава из расплавов нитратов. Известно [2, 3], что натрий-кальциевые сплавы являются более эффективными восстановителями, чем натрий и кальций в отдельности. Благодаря меньшей коррозии натрие-
кальциевые сплавы получают энергоемким спосо-
бом ( при высоких температурах 600-700°С ), либо электролизом расплава хлоридов натрия и кальция [2], либо непосредственным сплавлением металлов в среде аргона [4]. Из-за плохой растворимости кальция в натрии и в первом и во втором случаях получаемые сплавы содержат небольшое количество 2-6 масс.% кальция [2-4]. Однако более эффективными восстановителями в металлургии являются натрий-кальциевые сплавы с более высоким содержанием кальция. Поэтому совершенствование технологии получения натрий-кальциевых сплавов имеет актуальное значение.
Целью работы было изучение возможности соосаждения натрия с кальцием при электролизе расплавов смеси нитритов натрия и кальция, более легкоплавкой, чем хлоридные электролиты, исследование факторов, влияющих на электроосаждение данного сплава и определение состава анодных газов. Сведений об электрохимическом получении натрий-кальциевых сплавов из расплава ни гратов в литературе нет. Для электролиза
