Кинетика и механизм реакций цементации на металлах подгруппы железа

• Автор: Кожевников, Петр Сергеевич
• Шифр специальности: 05.17.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 153 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

1. ВВЕДЕНИЕ
2. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
2.1. Общая характеристика процессов цементации (контактного обмена)
2.2. Термодинамика контактного обмена
2.3. Периоды цементации
2.4. Кинетические закономерноститсонтактного обмена
2.5. Влияние различных факторов на скорость контактного обмена
2.5.1. Разность потенциалов цементационного элемента
2.5.2. Влияние концентрации ионов
осаждаемого металла
2.5.3. Влияние концентрации индифферентных ионов
2.5.4. Влияние гидродинамического режима
2.5.5. Влияние pH и состава раствора
2.5.6. Влияние поверхностно-активных веществ
2.5.7. Влияние посторонних ионов металлов на скорость процесса цементации
2.6. Образование поверхностных сплавов при цементации
3. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Приготовление электролитов
3.2. Проведение электрохимических измерений

3.3. Определение некоторых механических свойств осадков
3.4. Радиохимические исследования
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
4. КИНЕТИКА И МЕХАНИЗМ РЕАКЦИИ ЦЕМЕНТАЦИИ КАТИОНОВ НИКЕЛЯ ЖЕЛЕЗОМ
4.1. Предварительные исследования
4.2. Кинетика реакций в основном периоде цементации
4.3. Кинетика реакций во втором периоде цементации
4.4. Влияние концентрации ионов железа (И)
на скорость контактного осаждения никеля
4.5. Использование метода радиоактивного индикатора
для установления механизма включения железа в осадок
5. О РЕАКЦИИ ЦЕМЕНТАЦИИ КАТИОНОВ
КОБАЛЬТА ЖЕЛЕЗОМ
6. КИНЕТИКА РЕАКЦИИ ЦЕМЕНТАЦИИ ИОНОВ
НИКЕЛЯ КОБАЛЬТОМ
7. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО
ПРОЦЕССА НАНЕСЕНИЯ КОНТАКТНОГО ПОКРЫТИЯ
8. К РАСЧЁТУ СТАЦИОНАРНЫХ ПОТЕНЦИАЛОВ И
ТОКОВ ЦЕМЕНТАЦИИ
9. ВЫВОДЫ
10. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. ВВЕДЕНИЕ
Процессы контактного обмена (цементации) широко распространены в различных областях электрохимической технологии. Их используют для нанесения контактных покрытий и предварительной подготовки изделий перед покрытием в гальванотехнике, концентрирования примесей и очистки электролитов в гальванотехнике и гидрометаллургии, получения порошков металлов, в аналитической химии и др. Цементационный способ выделения металлов из растворов их солей сравнительно прост в осуществлении, однако в его основе лежат трудноконтролируемые сопряжённые окислительно-восстановительные реакции. Этим объясняется большая сложность экспериментального исследования характера связи между скоростью контактного обмена и электродными потенциалами катодных и анодных реакций процесса [1,2].
При цементации образуется новая твёрдая фаза - осадок восстановленного металла, которая, в отличие от твёрдых продуктов некоторых гетерогенных химических реакций, принимает непосредственное участие в процессе: в простейшем случае на её поверхности обычно протекает восстановление одноимённых ионов металла.
Несмотря на то, что в настоящее время электрохимическая природа процессов цементации является общепризнанной, её теоретические основы разработаны в значительно меньшей степени, чем для электродных процессов выделения металлов при электролизе водных растворов солей металлов.

Зависимость скорости контактного обмена в хлоридном электролите
от pH раствора.
1ёУ,
/ 2 моль/м с
Время контактного осаждения - 30 минут