Исследования электролитов кадмирования

Ленинский территориальный отдел народного

образования администрации г. Астрахань

Средняя школа № 8

Секция ХИМИЯ

ИССЛЕДОВАНИЯ ЭЛЕКТРОЛИТОВ КАДМИРОВАНИЯ

СТАЛИ И ДРУГИХ МЕТАЛЛОВ

Остапенко Антон

Кондратьев Дмитрий

Средняя школа № 8

Научный руководитель: Кравцов Евгений Евгеньевич

кандидат химических наук, доцент кафедры

«Неорганической химии» АГТУ

г. Астрахань 1999 г.

ВВОДНАЯ ЧАСТЬ

Cd - довольно мягкий металл серебристо-белого цвета несколько тверже олова но мягче цинка , вальцуется в листы , хорошо куется и легко поддается полированию. Чистый ,свободный от посторонних примесей , металлический Cd также , как и олово при сгибании издает характерный треск.

Cd, обладающий отрицательным потенциалом (j = -0,4 В.) , хорошо растворим в минеральных кислотах , с образованием соответствующих солей , причем химически чистый металл растворяется в кислотах значительно хуже , чем технический. Cd не растворяется в щелочах и осаждается из растворов солей в виде окиси кадмия , нерастворимой в избытке реагента.

В сухом воздухе при комнатной температуре Cd почти не изменяется. В атмосфере влажного воздуха он покрывается тонкой пленкой окиси , которая при 200°C приобретает соломенно-желтый цвет и предохраняет металл от дальнейшего разрушения.

Пары Cd токсичны : при вдыхании вызывают тошноту и головную боль ; токсичны также растворимые соли Cd.

Основная область применения кадмиевых покрытий - защита изделий из черных металлов (сталь , чугун ) от атмосферной , и особенно от морской коррозии.

Применение кадмиевых покрытий широко применяется в радиотехнической , электронной и других отраслях промышленности ; продукты коррозии кадмия менее объемисты , чем продукты коррозии Zn ,Cd легче паяется с применением неагрессивных флюсов. Кадмирование чаще применяется в тех случаях , когда изделия из черных и цветных металлов подвергаются действию атмосферы или жидкой среды , содержащей хлориды (морская вода ) , а также когда контактирует с Fl или Mg .

Электролиты для кадмирования можно разделить на простые кислые и сложные комплексные , которые по природе аниона соли Cd и комплексообразующего лиганда подобны электролитам цинкования.

Поведение этих электролитов характеризуется относительным расположением поляризационных кривых , приведенных на рисунке 1.

Из таблицы видно , что в цианистом (и особенно пирофосфатном ) электролите Cd осаждается на катоде при более высокой поляризации (т. е. при более отрицательных потенциалах ) , чем в сернокислом электролите без специальных добавок. В присутствии добавок можно получать более равномерные по толщине покрытия , чему также способствует снижение выхода металла по току при увеличении катоднои плотности тока , особенно заметное при малом содержании кадмия.

Благодаря удачному подбору поверхностно активных органических добавок, значительно повышающих катодную поляризацию в кислых электролитах кадмирования, в последнее время стало возможным получать из них также относительно равномерные по толщине и мелкозернистые по структуре осадки. Поэтому наряду с токсичными комплексами электролитов, кислые электролиты, содержащие эффективные добавки ПАВ, могут заменять токсичные цианистые электролиты.

Кислые электролиты.

Из кислых электролитов кадмирования известны сернокислые, борфтористые, перхлоратные, фенол- и фенолдисульфоловые электролиты.

Природа аниона солей Cd в растворах без специальных добавок оказывает большое влияние на катодную и анодную поляризацию, выход металла по току из структуры осадков. Так, в зависимости от природы аниона, катодная и анодная поляризация Cd возрастает (i=1·10² А/м² ) от 10 до 50 мВ. в следующем ряду:

Cl ^- < Br ^- < SO₄ ^2- < BF₄ ^- < ClO₄ ^-

Практическое применение нашли в основном сернокислые и борфтористые электролиты, в которых содержание Cd соответствует концентрации 0,5-1,5 н. Чем выше концентрация Cd в растворе, тем больше верхний предел допустимой плотности тока на катоде, но тем менее равномерны по толщине осадки Cd.

Все кислые электролиты кадмирования без добавок органических ПАВ дают крупнозернистые осадки Cd на катоде.

Для получения мелкозернистых осадков Cd в электролиты рекомендуется вводить органические ПАВ, способствующие повышению катодной поляризации, например, клей или желатин, декстрин, пептон, диспергатор НФ, нафталиндесульфонат натрия, закрепитель ДЦУ и др. По данным, большое влияние на структуру осадков Cd оказывают добавки к сернокислому раствору поверхностно-активных (неионогенных) веществ из группы полиэтиленгликолевых производных высокомолекулярных жирных спиртов: оксанолы О-18 и ГН-12, препарат ОС-20 и метанол ДС-10. Они отличаются высокой поверхностной активностью. Химической устойчивостью и способностью биологически разлагаться в сточных водах.

Совместное присутствие некоторых ПАВ оказывает иногда более сильное действие на катодную поляризацию и структуру осадков Cd, чем индивидуальные средства, что объясняется образованием более плотных адсорбционных слоев на границе раздела Металл-Раствор.

Хорошие осадки пол

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать