Влияние приэлектродных процессов на анодное растворение (Mo и W) и катодное осаждение (Cu и Zn) переходных металлов

• Автор: Япрынцева, Ольга Альбертовна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 137 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Список сокращений.

Введение

Глава 1 Электрохимия молибдена, вольфрама, меди и цинка

1.1 Электрохимия молибдена и вольфрама

1.1.1 Химические свойства молибдена и вольфрама

1.1.2 Анодное растворение молибдена в водных раство 9 рах.

1.1.3 Анодное растворение вольфрама в водных раство рах.

1.2 Электрохимия меди и цинка

1.2.1 Химические свойства меди.

1.2.2 Катодное осаждение меди в водных раство

1.2.3 Химические свойства цинка
1.2.4 Катодное осаждение цинка в водных раство
1.3 Методы интенсификации электрохимических процессов. Глава 2 Объекты и методы исследований
2.1 Объекты исследований.
2.2 Методы подготовки реагентов и объектов исследования.
2.2.1 Приготовление фоновых электролитов
2.2.5 Подготовка электродов
2.3 Методы исследований
2.3.1 Определение состава растворов электролита
2.3.2 Электрохимические методы исследования
Глава 3 Анодное растворение молибдена и вольфрама в нейтраль
ных водных растворах.
3.1 Влияние анионного состава электролита на анодное рас творение молибдена
3.1.1 Анодное растворение молибдена в сульфате натрия.
3.1.2 Анодное растворение молибдена в нитрате натрия
3.1.3 Анодное растворение молибдена в хлориде натрия.
3.2 Влияние анионного состава электролита на анодное рас творение вольфрама
3.3 Оценка селективности анодного растворения молибдена и вольфрама в растворах солей.
3.4 Анодное растворение молибденового керна из вольфра мовых спиралей
3.4.1 Анодное растворение молибденового керна в ста ционарном режиме
3.4.2 Анодное растворение молибденового керна в дина мическом режиме.
3.4.3 Анодное растворение молибденового керна в цен ц тробежном электролизере.
Г лава 4 Катодное выделение меди из ннзкоконцентрированных водных растворов
4.1 Катодное выделение меди на стационарном электроде.
4.1.1 Механизм лимитирующей стадии электровыделения меди из разбавленных растворов.
4.1.2 Влияние концентрации ионов меди в растворе и плотности тока на величину перенапряжения катодного выделения меди
4.1.3 Влияние плотности тока и концентрации меди И на эффективность электровыделения меди из разбавленных растворов
4.2 Катодное выделение меди на вращающемся электроде.
4.2.1 Влияние гидродинамического режима на эффективность катодного выделения меди.
4.2.2 Влияние концентрации меди на эффективность катодного выделения меди на вращающемся электроде.
4.2.3 Влияние плотности тока на эффективность катодного выделения меди на вращающемся электроде
4.2.4 Влияние среды на эффективность катодного выделения меди на вращающемся электроде.
Глава 5 Электровыделение цинка из низкоконцентрированных водных растворов на гладком вращающемся дисковом электроде.
5.1 Влияние гидродинамического режима на эффективность
катодного выделения цинка на вращающемся электроде.
5.2 Влияние среды на эффективность катодного выделения цинка на вращающемся электроде
5.3 Влияние плотности тока на эффективность катодного выделения цинка на вращающемся электроде
Глава 6 Катодное выделение металлов из подотвальных, шахгных, рудничных вод и продуктивных растворов выщелачивания.
6.1 Катодное выделение металлов из подотвальных вод
6.2 Катодное выделение металлов из и шахтных вод.
6.3 Катодное выделение металлов из продуктивных растворов выщелачивания.
Выводы.
Список литературы


Растворение М0О3 в растворах аммиака и щелочей дает растворы молибдатов и полимолибдатов. Концентрированные Н, НС1, НЫ растворяют Мо в значительном количестве, особенно серная кислота. Вольфрамовый ангидрид также является наиболее важным среди оксидов С вольфрама. У2Н или Н2ЛЮ4 2Н белая вольфрамовая кислота. Растворимость вольфрамового ангидрида при С составляет 0, гл. В растворах аммиака и щелочей растворимость вольфрамового ангидрида уменьшается 7, 9. При частичном восстановлении растворимых соединений молибдена VI и вольфрама VI или частичном окислении таких же соединений низшей валентности образуется так называемая молибденовая синь. Это соединение непостоянного стехиометрического состава, включающее Мо1 и Мо или VI и VI, сильно гидратировано и носит коллоидный характер 2. Мо 0 6е Мо 1. Эта реакция 1. При определенных условиях молибден может пассивироваться. Транспассивное растворение сопровождается переходом в раствор молибдена с более высокой степенью окисления 6, в виде молибдата. Причем, скорость растворения в транспассивной области тем больше, чем больше температура раствора . На анодное растворение молибдена существенное влияние оказывает анионный состав электролита. В работе было исследовано высокоскоростное растворение молибдена в водных растворах сульфата, нитрата и хлорида натрия. Установлено, что высокоскоростное растворение молибдена во всех случаях начинается при потенциале 0,5 В. При использовании нитратных сред достигаются наибольшие скорости растворения молибдена , . В сульфатных средах имеет место снижение плотности тока в определенной области потенциалов, то есть активное растворение сменяется состоянием пассивации. При дальнейшем увеличении потенциала пассивное состояние нарушается, и растворение протекает в области транспассивности. С увеличением интенсивности перемешивания область пассивного растворения сужается и исчезает совсем, что говорит о диффузионном характере контроля. Ход поляризационных кривых анодного поведения молибдена в хлоридных средах свидетельствует о том, что его поведение в данной среде носит промежу точный характер между его поведением в нитратных и сульфатных растворах. Влияние природы электролита на анодное растворение молибдена было исследовано также в работе . Согласно полученным результатам, количество растворившегося молибдена максимально в сульфатных средах и, в зависимости от природы соли уменьшается в ряду г4 С1 МН4МЭз ЫаЖз. Данный результат авторы этой работы объясняют тем, что существенную роль в кинетике электрохимического растворения играет адсорбция ионов, ведущая к образованию промежуточных адсорбционных комплексов. При малых анодных потенциалах в зоне активного растворения активирующее действие анионов минимально для ЫОз и растет в ряду СГ. При более положительных потенциалах адсорбция сульфатионов возрастает быстрее, чем хлоридионов. Сульфатионы вследствие их повышенной адсорбционной активности в большей степени влияют на скорость процесса, чем другие анионы. Г 1. Мо Мо адс. Далее идет последовательное отщепление трех электронов от адсорбционного комплекса Моаас. Моадс. МО4 адс. Мо4 адс. Мо адс. Образовавшийся в результате адсорбционный комплекс Мо4 адс. Мо2 МоЮз3 Мо3 цс. ЗвО,2 1. Мо СГ МоСГМС. МоСадс. Зе 1. Затем происходит замедленная диффузия хлоридионов к адсорбционному комплексу МоС1 аде. МоС1з ж при активном растворении молибдена и удаление с поверхности МоС1зт. МоСдС 2СГ МоСЬЖ 1. МоСГзтв МоС1змс е 1. МоС1зшс МоС Мо2 4С1 1. Схема растворения молибдена в нитратных средах Растворение молибдена в растворе нитрата калия аналогично его растворению в сульфатном электролите. Мо МоЖздС. МоЖзмс. МоТЧОз2 дС. Мо0ЧО аде Мо2 дс. Мо2 дС. МоОзЬ4 е 1. МоЧОз2 зз Мо3 Ч 1. При частичном гидролизе анионов схема анодного растворения молибдена не изменяется . Электрохимическое поведение вольфрама в водных растворах характеризуется тем, что при анодной поляризации он покрывается пленкой, состоящей из оксидов, которые плохо растворимы в кислых и нейтральных средах, однако хорошо растворимы в щелочных растворах.