ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Электрохимическое алюмипнровапие из органического электролита из "Практикум по прикладной электрохимии" Одним из металлов, электрохимическое осаждение которого представляет интерес для современной техники, является алюминий. Стандартный потенциал алюминия (—1,66 В) значительно отрицательнее потенциала выделения водорода, поэтому металл не может быть выделен путем электролиза водных растворов, что препятствует использованию алюминия как гальванического покрытия. [c.109] Электроосаждение алюминия можно проводить из различных электролитов. [c.109] Плотность тока 120—220 А/м , = 30°С, перемешивание электролита струей азота, толщина осадка — до 1 мм. Электролит подвержен разложению при высоких плотностях тока. Возможна замена бромида этилпиридиния на солянокислый гуанидин. [c.110] Комплексные алюмоорганические электролиты. При взаимодействии триэтилалюминия с фторидом натрия образуется соединение NaF-2Al( 2H5)3, плавящееся при 72 °С и проводящее электрический ток. Электролизом из расплава при 100 °С и низких плотностях тока (70 А/м ) на катоде осаждают алюминий. В расплаве желателен избыток триэтилалюминия, что препятствует распаду комплекса. Выход по току 98—100 %, толщина осадка до 0,5 мм. Качество осадков может быть улучшено путем добавления дибутилового эфира. [c.110] Другим типом комплексных электролитов являются растворы галогенидов алюминия и алюмоорганических соединений в ароматических углеводородах. Например, к 100 см 10 %-го раствора алюминийтриэтилэфирата в ксилоле добавляют в токе азота 80 г порошка AI I3, смесь кипятят и отделяют слой тяжелой темно-коричневой жидкости, которую подвергают электролизу. При плотности тока 120—130 А/м на медном катоде осаждают блестящие, плотно сцепленные осадки алюминия. Катодный выход по току 65 %. Аналогичным способом может быть получен электролит из хлорида алюминия, трифенилалюминия и ксилола. [c.110] Эфирно-гидридные электролиты. Электролит готовят следующим образом 1 моль гидрида лития или 0,4 моль литийалю-минийгидрида растворяют в 3 М растворе хлорида алюминия в безводном диэтиловом эфире. При плотности тока 500 А/м и комнатной температуре могут быть получены плотные осадки толщиной до 0,5 мм, при добавке метилбората толщина может быть доведена до 2 мм. Катодный и анодный выходы по току близки к 100 %. [c.110] Алкилбензольные электролиты. Электролиты этой группы представляют собой растворы галогенидов алюминия в ароматических углеводородах. Обычно приготовление электролита заключается в растворении, например, бромида алюминия в ксилоле. При растворении образуются два слоя нижний — темно-коричневая маслянистая жидкость состава АШгз-ЗСвНю (комплекс Густавсона), верхний — почти чистый ксилол. Алюминий получают электролизом нижнего слоя при плотности тока до 200 А/м-. Выход по току зависит от плотности тока и продолжительности электролиза. [c.111] В целях улучшения структуры покрытий и повышения выхода по току рекомендуется введение в электролит добавок тио-мочевины, нафталина, ос- и р-нафтола, антрацена, салициловой кислоты, фурфурола, парафина, иодида тетраэтиламмония и др. Для приготовления электролита могут быть использованы смеси ароматических углеводородов этилбензол с ксилолом или толуолом с основным компонентом А1Вгз (50 %-й раствор). [c.111] В связи с тем, что катодный выход по току в алкилбензоль-ных электролитах составляет 50—80 %, а анодный — близок к 100 %, в электролите происходит накопление ионов алюминия. Избыточный алюминий связывают ионами брома, которые вводят в раствор, пропуская газообразный НВг. Попадание воды в электролит вызывает гидролиз бромида алюминия, однако ее незначительное содержание (равновесная влага) улучплает работу электролита. [c.111] В литературе имеются сведения о получении алюминия из формамидного и аминоэфирного электролитов (раствор хлорида алюминия в смеси бутиламина с диэтиловым эфиром). Результаты по осаждению алюминия из этих растворов противоречивы. [c.111] Практически все электролиты, за исключением алкилбен-зольных, должны работать в условиях максимальной осушки. Все растворы являются недостаточно устойчивыми при электролизе, поэтому продолжительность работы раствора накладывает существенные ограничения на использование процесса в промышленном масштабе. Наилучшие результаты получены при осаждении алюминия из комплексных алюмоорганических, эфирно-гидридных и алкилбензольных электролитов. Алкилбензольные электролиты могут работать в равновесии с атмосферной влагой. [c.111] Электроосаждение алюминия проводят из электролита, содержащего 500—600 г/дм безводного бромида алюминия в ксилоле, который готовят следующим образом. [c.112] Приготовленный электролит заливают в электролизер и перемешивают магнитной мешалкой в течение всего опыта. Пришлифованную крышку электролизера необходимо все время держать закрытой, а при извлечении электродов шлифы закрывать пробками. Работу с приготовленным электролитом можно проводить на лабораторном столе. Если электролит расслаивается и расслоение невозможно ликвидировать, то раствор разделяют в делительной воронке. При работе допустимо незначительное расслоение электролита с толщиной верхнего слоя 2—3 мм. Нижний слой, из которого выделяется алюминий, представляет маслянистую красно-коричневую жидкость. Свежеприготовленный электролит может иметь низкое значение электропроводимости и низкий выход по току алюминия. Поэтому перед проведением опытов необходима проработка электролитов постоянным током для достижения оптимальных значений электропроводимости и ВТ. [c.112] При измерениях ВТ алюминия необходимо также учитывать, что при длительном электролизе и высоких значениях плотностей тока катодные осадки могут обрастать дендритами и усами, которые, осыпаясь, будут снижать истинное значение ВТ алюминия. [c.112] Осаждение проводят на медную фольгу, которую предварительно обезжиривают венской известью, промывают водой, подвергают травлению в смеси равных объемов концентрированных азотной, фосфорной и уксусной кислот с 0,5 %-й НС1, обеспечивающему получение блестящей поверхности. Затем промывают водой и сушат на воздухе, предварительно обработав ацетоном. После электролиза для удаления электролита осадок промывают ацетоном, а затем водой. [c.112] Опыт 1. Исследовать зависимость катодного выхода по току и напряжения на электролизере от плотности тока на медном электроде. [c.113] Вернуться к основной статье