ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Осаждение хрома из растворов шестивалентного хрома из "Электролиз в гидрометаллургии" Электролитическое получение хрома из растворов хромовой кислоты, представляющее собой один из наиболее интересных вопросов электрохимий металлов, в настоящее время получило широкое применение. [c.520] Рассмотрим фактическую сторону получения хрома на катоде в сопоставлении с данными исследований электролиза растворов СгОз. [c.520] Стандартный раствор, применяемый о течение десятков лет для электролитического осажденйя хрома, имеет следующий состав 250 г/л СгОз, 2,5 г/л НгЗО . [c.520] Применяются плотности тока 1000—5000 при температурах 45—55° С. Анод — рольный свинец. Соблюдается отношение 5042-/Сг0з = 0,01 в растворе всегда присутствуют ионы Сг + в количестве 3—5 г/л. Выход по току равен 10—13% (считая на разряд Сг +). [c.520] При СНЯТИИ поляризационных кривых на катоде (с 238) наблюдается 3 ступени. Первая лежит в широком вале потенциалов. На этом участке поляризации на повер катода наблюдаются струйки темноокрашенной жидкост кающей вниз и постепеино изменяющей окраску общей раствора в темно-коричневый цвет. Исследование К. П щёва и А. И. Шварца показало, что темные струйки рг обогащены ионами Сг + (табл. 116). [c.521] Темноокрашенная жидкость, стекающая с катода, г л. [c.522] При катодной поляризации, равной —0,4 в, катод покрывается золотисто-коричневой пленкой основных солей, а при потенциале катода, равиом от —0,4 до —0,5 в, возникает предельная сила тока, сопровождаемая скачком потенциала до —1,45 в. Далее идет вторая ветвь поляризационной кривой, характеризуемая началом бурного выделения водорода, исчезновением коричневой пленки и появлением на катоде металлического хрома. [c.522] Как это видно из рис. 238, форма поляризационной кривой и сила тока, при которой образуется площадка предельного тока, зависят от природы металла, на котором происходит осаждение хрома. На катоде из металлического хрома первая ступень поляризационной кривой отсутствует и площадка предельного тока практически совпадает с осью абсцисс (рис. 239). При повышении температуры поляризационная кривая сдвигается к электроположительным значениям потенциалов. Влияние кон-дентрации хромового ангидрида на характер поляризационной кривой показано яа рис. 240. Из приведенных данных видно, что по мере понижения концентрации СгОз в растворе увеличивается сила тока, при которой устанавливаются площадка предельного тока и переход от предельного тока к выделению хрома и водорода. [c.522] По мере понижения концентрации СгОз потенциал перелома поляризационной кривой, знаменующий переход к выделению водорода и хрома, сдвигается к электроположительным значениям. [c.522] Как известно из практики хромирования, а процесс осаждения хрома существенно влияет ггрисутствие НгЗО в растворе. В отсутствии серной кислоты катод покрывается коричневой пленкой, на нем выделяется только водород. По мере увеличения содержания серной кислоты в растворе возрастает плотность тока, отвечающая площадке предельного тока, причем потенциал выделения металлического хрома и водорода на катоде смещается к более электроотрицательным значениям (рис. 241). [c.522] Молочно-матовый осадок хрома получается при тех же плотностях тока, но при перегреве раствора на 10—15° выше температур, указанных в табл. 117. [c.524] Обращает на себя взимание величина выхода по току. Как это видно из практических данных (табл. 117), ее значение равно 10—20%. Остальное количество электричества затрачивается па побочные реакции и выделение водорода. [c.524] Выше упоминалось о том, что на аноде протекают реакции окисления Сг +- Сг + и разложение молекул воды с образовали ем кислорода. [c.525] На катоде наблюдаются реакция разряда ионов водорода, восстановление Сг до Сг + и осаждение хрома. [c.525] НО повышается выход по, току реакции Сг + - Сг. Повышение температуры снижает выход по току двух последних реакций и повышает выход по току для реакции разряда ионов водорода вследствие падения величины перенапряжения выделения водорода с повышением температуры. [c.527] На аноде выход по току зависит от плотности тока, причем для реакции Сг +- - -Сг + он падает с 13—15% до 7—5% с повышением плотности тока. [c.527] Рассмотрение данных о выходе по току реакций, протекающих на аноде и катоде, приводит к выводу, что скорость реакции Сг +- -Сг + должна компенсироваться скоростью обратной реакции на аноде так, чтобы в растворе постоянно сохранялась оптимальная концентрация в пределах 3—5 г/л. Это достигается подбором катодной и анодной плотностей тока и температуры в соответствии с выбранной концентрацией СгОд. [c.527] Однако едва ли столь сложные реакции, как I и II, протекают без промежуточных стадий. [c.529] Как показали А. Т. Баграмян и Д. Н. Усачев, в интервале катодной поляризации от —0,4 до —1,5 в скорость реакций восстановления Сг +- Сг + постепенно падает до определенного предела, а скорости процессо1В выделения водорода и образования металлического хрома постепенио увеличиваются. Можно высказать предположение, что с повышением поляризации увеличивается и скорость реакции Сг + Сг2+. [c.529] Вернуться к основной статье