ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Лошкарев, А. И. Петренко. Анодное поведение твердого галлия в кислых растворах из "Химическая технология Выпуск 12" При изучении анодного растворения металлов одним из основных вопросов является установление валентности или заряда ионов, переходящих в раствор. В случае одновалентных металлов этот вопрос не вызывает сомнений если же металл может давать несколько окисленных форм с различной степенью устойчивости ионов в водных растворах, возникает необходимость в подробном изучении поведения этого металла при анодном окислении, в первую очередь, и катодном восстановлении его ионов. [c.13] Электрохимические реакции, в которых участвует п электронов, могут в принципе состоять из п следующих друг за другом электрохимических стадий и, возможно, последующих химических превращений. Химические реакции могут также протекать параллельно с актом разряда. Не исключена и возможность дисмутации ионов различной валентности. [c.13] Очевидно, что скорость суммарной электрохимической реакции зависит от кинетических свойств химических стадий. Такой подход может оказаться очень плодотворным при решении некоторых вопросов теории и практики электролиза. Применительно к индию эти вопросы наиболее полно освещены в работах Лосева и сотрудников [I, 2]. Что касается анодного поведения галлия, то данные о нем недостаточны и имеющиеся работы не лишены противоречий. [c.13] Настоящая работа предпринята с целью установить факт образования промежуточных валентностей при анодном окислении галлия и выяснить некоторые кинетические свойства системы галлий — ионы галлия. [c.13] В работе использовался галлий марки Гл-0 (99, 999%). Соляная кислота марки х. ч. подвергалась перегонке. Соли перекристаллизовы-вались на бидистиллате. Все измерения проводились в обычном сосуде в атмосфере инертного газа или водорода. Выход по току определяли в гальваностатическом режиме по убыли веса анодов или волюмометри-чески с введением всех необходимых поправок. [c.13] Потенциометрические измерения производились обычным компенсационным способом или по методике, описанной в [3]. [c.13] Галлиевые электроды в виде пластин с общей видимой площадью 6,8 см отлиты в тефлоновую форму в атмосфере азота. При такой подготовке электродов окисление поверхности незначительно, что было установлено в предварительных опытах. [c.13] Во всех экспериментах применялись такие плотности тока, при которых пассивация электрода в данном растворе еще не наступает и потенциал практически не меняется во времени. [c.14] Температура во всех опытах поддерживалась постоянной и равной 25° С. Измерения потенциала проводились относительно насыщенного каломельного электрода. Диффузионный потенциал не учитывался. [c.14] Из литературы известно, что химическое растворение галлия в галоидоводородных кислотах и некоторых кислородсодержащих кислотах идет медленно. Шуг и Садовский [4 объясняют это явление образованием промежуточных соединений одновалентного галлия, который очень медленно восстанавливает НзО+-ионы. [c.14] Джирик и Давидсон [5] при изучении анодного окисления галлия в безводной уксусной кислоте также приходят к выводу об образовании в процессе растворения Оа +, который затем окислялся НзО+-ионами до трехвалентного состояния. Хотя это и не оговаривается, но по данным эксперимента указанных авторов следует предположить, что химическая реакция окисления субионов галлия идет достаточно быстро. [c.14] В работе[6] на основании микроскопических измерений доказывается, что валентность -Ь 1 является только кажущейся, потому что галлий разрушается механически в процессе анодного растворения. Разрушение анодов и объясняет отклонение от закона Фарадея, а присутствие маленьких частиц (7.10 мм) свидетельствует о восстановительной способности электролита. На основании этого авторы приходят к выводу, что постулирование существования ионов галлия низшей валентности является необоснованным. [c.14] Задачей настоящей работы является обнаружение образования ионов галлия промежуточной валентности при электрохимическом процессе окисления его с целью непосредственного доказательства стадийного протекания этого процесса. [c.14] О — количество пропущенного электричества, к. [c.14] Чтобы найти причину высокого выхода по току при анодном растворении галлия, мы прежде всего проверили химическое растворение его в соляной кислоте различной концентрации. Полученные данные представлены на рис. 1. Как видно, химическое растворение невелико и не может,быть причиной значительного увеличения выхода по току. [c.14] В наших опытах мы также не наблюдали механического разрушения анодов и накопления галлия в растворе, о чем свидетельствовало соответствие количества выделившегося водорода и убыли в весе электрода, а также микроскопические наблюдения. По нашему мнению, при- . чиной появления металлйческого тумана в растворе, которое наблюдалось в- работе [6], может быть недостаточная чистота галлия или кислород раствера. [c.14] Максимальная работа реакции (2), по данным [7], равна 11,6 ккал, что подтверждает термодинамическую возможность протекания этой реакции. [c.16] Промежуточные ионы галлия, образующиеся на стадии (3), могут окисляться до устойчивых ионов Оа + по двум параллельным реакциям либо за счет взаимодействия в растворе с ионами гидроксония. [c.16] Выше уже отмечалось, что дальнейшее окисление образующихся при анодной поляризации неустойчивых ионов одновалентного галлия может происходить как на электроде — реакция (4) и (5), так и за счет взаимодействия с компонентами раствора по уравнению (6). [c.16] Анодное поведение твердого галлия в кислых растворах... [c.17] Вернуться к основной статье