ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Гальванотехника Исследование рассеивающей способности электролитов из "Практикум по прикладной электрохимии" Рассеивающая способность в гальванотехнике характеризует способность электролитов давать более или менее равномерные по толщине покрытия. Она зависит от характера распределения тока на поверхности катода и от того, как изменяется выход металла по току с повышением плотности тока. Распределение тока, в свою очередь, зависит от характера и степени изменения катодного потенциала с плотностью тока и от электропроводности раствора. Важную роль, кроме того, играют геометрические факторы — размеры и форма электродов и сосудов, расположение электродов относительно друг друга и относительно стенок электролизера. [c.5] Различают первичное и вторичное распределение тока. Под первичным разумеется такое распределение тока, которое зависит только от геометрических параметров. Оно является наименее равномерным и реализуется в отсутствие электродной поляризации. Характерной особенностью первичного распределения тока является независимость от абсолютных геометрических размеров электрохимической системы. Оно одинаково для геометрически подобных систем любого масштаба. [c.5] Вторичное или действительное распределение постоянного тока отклоняется от первичного в сторону большей равномерности. Оно зависит от величины поляризуемости катода 5 ф/5г, удельной элек1ро-проводности раствора и и геометрических размеров системы. [c.5] Поляризуемость 5ф/5г определяется наклоном поляризационной кривой (рис. 1.1). Этот наклон можно считать постоянным на маленьком отрезке кривой, т. е. для небольшого интервала 6— д. [c.6] Таким образом, чем больше поляризуемость катода и электропроводность раствора, тем равномернее распределение тока по катодной поверхности при данных геометрических параметрах. [c.6] С повышением электропроводности раствора равномерность распределения тока, как правило, улучшается. Однако, если факторы, способствующие повышению электропроводности, одновременно в большей степени уменьшают катодную поляризуемость (например, увеличение температуры раствора), распределение тока может ухудшаться. [c.7] Из этого уравнения следует, что равномерность распределения металла улучшается, когда выход металла по току с повышением плотности тока уменьшается (например, в цианистых и других растворах комплексных солей металлов). Наоборот, равномерность распределения металла ухудшается, если выход металла по току с повышением плотности тока увеличивается (в электролитах хромирования, никелирования и др.). [c.7] Цель работы — изучение различными методами распределения тока и металла или только металла на катодной поверхности в сочетании с измерением катодных и анодных потенциалов определение влияния состава электролита и плотности тока на распределение тока и металла. [c.7] В первых двух вариантах распределение тока характеризуется плотностью тока в цепи каждого катода или участка катода, определяемой из данных падения напряжения на калиброванном сопротивлении в 0,1 Ом, которое показано на схемах установок рис. 1.3 и 1.6. Это сопротивление настолько мало, что не оказывает влияния на характер распределения тока между включенными параллельно катодами или секциями катода. Подвод тока к катодам или секциям не должен вызывать перераспределения тока за счет сопротивления в контактах и проводах. Распределение металла характеризуется его весом или толщиной на каждом катоде или его участке. [c.10] В третьем варианте распределение тока оценивается по характеру расположения эквипотенциальных кривых. [c.10] Составы электролитов и режимы работы приведены в табл. 1.1. Для опытов, в которых сопоставляются два раствора, применяют электролиты, заметно отличающиеся по рассеивающей способности, например, 1.1 и 1.3 или III.1 и III.8. [c.10] Для нанесения покрытия из указанных электролитов выбирают плотность тока, исходя из того, чтобы действительное ее значение на катодах или их участках, наиболее близких к анодам (которое выше среднего значения в расчете на общую поверхность), позволяло получить покрытие хорошего качества. [c.10] Подготовку поверхности образцов перед покрытием и обработку их после электролиза проводят в соответствии с приложением II. Во всех опытах, за исключением опыта 1 в варианте II, рабочей поверхностью катода является его сторона, обращенная к аноду. Обратную сторону изолируют лаком. Силу тока рассчитывают на рабочую, погруженную в раствор поверхность катодов. Взвешивание образцов производят на аналитических весах. [c.10] При надежной изоляции лаком, достаточно устойчивым в исследуемых электролитах и в растворах для снятия покрытий, возможно многократное использование одних и тех же катодов и взвешивание их со слоем лака. При однократном использовании катодов взвешивание проводят перед электролизом — до изоляции лаком, после электролиза — после тщательного удаления лака растворителем. [c.10] Толщину покрытия измеряют приборами — толщиномерами — или химическим струйно-периодическим методом (см. приложение V). Расчет продолжительности электролиза, толщины осадка и выхода металла по току см. в приложении IV. [c.10] Электролизеры могут быть выполнены из винипласта, органического стекла или из других пластиков. Если электролиз идет при повышенной температуре, электролизеры помещают в термостат. Температуру измеряют до начала и в конце опыта (для электролизеров в варианте I в обоих отделениях). [c.10] Используют два типа электролизеров, одинаковых по принципу устройства, в которых рельефность реальных деталей моделируется разницей в расстояниях А/ двух катодов от анода. [c.11] Электролизер типа ячейки Фильда, , 5 (рис. 1.3) имеет следуюш ие ориентировочные размеры длина 30 см, ширина 12—15 см, высота 12 см. Токо- непроводяш ая перегородка 1 делит электролизер на две части расстояние от края перегородки до анода должно быть порядка 5 мм. [c.11] Максимальное значение рассеивающей способности (100%) получается при = 1 независимо от значения К. [c.13] Уравнения (3) и (4) могут быть использованы и для оценки распределения тока РСг. Поскольку б/гд К, то РС 0. Если же а 5т. б т.д- то 1пб1тп К и, следовательно, рассеивающая способность по металлу может иметь отрицательное значение. [c.13] Вернуться к основной статье