Влияние поверхностно-активных веществ на процессы гидроаэрозолеобразования при электроосаждении никеля

• Автор: Юрьев, Александр Иванович
• Шифр специальности: 02.00.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 162 с. : ил.

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР .

1.1. Специфика поведения поверхностноактивных веществ в водных растворах

1.2. Влияние поверхностноактивных веществ на катодное

у осаждение металлов

1.3. Аэрозолеподавляющие свойства поверхностноактивных веществ

л 2. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Л 2Л. Методика определения пенообразующих свойств

2.2. Методика определения количества и размера пузырьков водорода, выделяющихся с поверхности никелевого катода в результате его предварительной поляризации

2.3. Методика снятия поляризационных кривых 5 О

2.4. Метод измерения потенциала электрода под током по кривым отключения

3. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ КОМПЛЕКСНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ПОВЕРХНОСТНОАКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИХ В ПРОЦЕССЕ ЭЛЕКТРОРАФИНИРОВАНИЯ НИКЕЛЯ В КАЧЕСТВЕ АЭРОЗОЛЕПОДАВЛЯЮЩЕЙ ДОБАВКИ
3.1. Методика определения растворимости ПАВ в никсльсодержащем электролите
3.2. Методика исследования влияния ПАВ на свойства электрохимической системы
3.3. Методика определения пенообразующих свойств ПАВ в никелевом электролите
3.4. Методика исследования влияния 1АВ на процесс электролиза никеля
3.5. Методика оценки влияния ПАВ на процессы очистки никелевого электролита от примесей
3.5.1. Очистка никелевого анолита от меди
3.5.2. Осаждение карбоната никеля
3.5.3. Железокобальтовая очистка
3.6. Основные критерии выбора ПАВ
3.7. Испытания различных ПАВ с использованием МКИ
Выводы по разделу 3
4. ВЛИЯНИЕ АЛКИЛСУЛЬФАТОВ, АЛКИЛСУЛЬФОНАТОВ НА ПРОЦЕССЫ ГИДРОАЭРОЗОЛЕОБРАЗОВАНИЯ ПРИ ЭЛЕКТРООСАЖДЕНИИ НИКЕЛЯ
4.1. Постановка задачи
4.2. Влияние алкилсульфатов, алкилсульфонатов на скорость
процесса электролитического восстановления водорода из иикельсодержащего сульфатнохлоридного электролита
4.3. Эффективность гидроаэрозолегюдавляющих свойств ПАВ СульфонолП при электрорафинировании никеля
Выводы по разделу 4
5. ОПЫТНОПРОМЫШЛЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ ВЛИЯНИЯ
ПАВ НА ПРОЦЕСС ЭЛЕКТРООС АЖДЕНИЯ НИКЕ ЛЯ
1 5.1. Методика проведения испытаний
5.2. Результаты опытнопромышленных испытаний влияния ПАВ на процесс электролитического получения никеля
Выводы гго разделу 5
6. ПРОМЫШЛЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ ПАВ В ПРОЦЕССЕ V ЭЛЕКТРОРАФИНИРОВАНИЯ ЧЕРНОВЫХ НИКЕЛЕВЫХ
АНОДОВ В ЦЕХЕ ЭЛЕКТРОЛИЗА НИКЕЛЯ НИКЕЛЕВОГО ЗАВОДА ЗАПОЛЯРНОГО ФИЛИАЛА ОТКРЫТОГО АКЦИОНЕРНОГО ОБЩЕСТВА ГОРНОМЕТАЛЛУРГИЧЕСКАЯ КОМПАНИЯ НОРИЛЬСКИЙ НИКЕЛЬ
Выводы по разделу 6
Заключение
Выводы Д
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


К настоящему времени предложено большое количество теорий и моделей, описывающих структуру жидкой воды 5. Их можно весьма условно разбить на две большие группы модели двух состояний и модели двух структур 9,,. В ряде исследований делаются попытки объединить обе группы структурных моделей воды либо разработать независимые статистикотермодинамические варианты теорий 9. Необходимо отметить, что ни одна из существующих теорий не дает полного объяснения всего многообразия физических СВОЙСТВ ВОДЫ. Поэтому при рассмотрении сложных физикохимических процессов, протекающих при растворении в воде полярных и неполярных веществ, необходимо базироваться не на одной какойлибо модели, а учитывать весь комплекс имеющихся представлений, основанный на твердо установленном факте существования в жидкой воде ассоциированных независимо от типа структур и неассоциироватшых молекул воды 1. Особенности структуры жидкой воды приводят к разным механизмам растворения и гидратации полярных и неполярных веществ. Согласно Самойлову , взаимодействие любой растворенной частицы с водой включает две составляющие различной природы. Первая составляющая связана с тем, что частица растворенного вещества оказывает на тепловое трансляционное движение молекул воды тормозящее ускоряющее действие положительная и отрицательная гидрофильная гидратация, которое определяется главным образом электростатическими свойствами частиц 5,. Такая гидратация растет с увеличением напряженности поля вокруг растворенной частицы. Например, для ионов металлов она растет с увеличением заряда, уменьшением радиуса и уменьшением структурированности растворителя. Поэтому для воды, структура которой разрушается при нагревании, гидрофильная гидратация усиливается с увеличением температуры. Вторая составляющая связана с тем, что растворенное вещество оказывает на трансляционное движение молекул воды тормозящее действие, обусловленное собственным размером частиц. Пространство, занимаемое такой частицей, становится недоступным для молекул воды, что создает так называемый эффект препятствий и приводит к образованию вокруг частицы слоя более структурированной воды айсберга. Эта составляющая была названа гидрофобной гидратацией, так как она наиболее полно проявляется для неполярных гидрофобных частиц. Впервые на образование айсбергов воды вокруг неполярных частиц было указано в классической работе Франка и Эванса . Энтропия такой гидрофобной гидратации имеет отрицательное значение ,. Вопрос о характере гидратации ПАВ, имеющих как гидрофильные так и гидрофобные группы, до настоящего времени изучен весьма мало. Наиболее полные, хотя и противоречивые, данные имеются о характере гидратации короткоцепочечных четвертичных аммониевых солей, содержащих от одного до четырех атомов углерода в гидрофобном радикале. Согласно одним данным увеличение длины углеводородного радикала приводит к ослаблению структурирования жидкой воды , согласно другим, усиливает его . В целях повышения качества катодных осадков в электрохимии металлов широко применяются поверхностноактивные вещества, способствующие получению равнотолщинных плотных осадков с мелкокристаллической структурой . При истолковании действия ПАВ большой экспериментальный и теоретический материал позволяет считать, что их действие носит адсорбционный характер , , , , . В настоящее время различают два основных механизма воздействия ПАВ на кинетику осаждения или растворения металлов. По первому механизму предполагается, что частицы ПАВ адсорбируются либо на некоторых отдельных участках поверхности электрода, либо закрывают всю поверхность сплошной пленкой. В первом случае разряд происходит на участках свободных от адсорбированных частиц ПАВ, а в случае сплошной пленки разряд происходит через пленку. Впервые разряд через пленку был обнаружен М. А. Лошкаревым с сотрудниками . Второй механизм действия ПАВ состоит в замедлении или ускорении разряда иона, вследствие возникновения адсорбционных потенциалов в результате специфической адсорбции ПАВ на поверхности металла.