Электродные процессы в разбавленных хромсодержащих растворах и пути повышения эффективности электрохимической очистки

• Автор: Шишова, Марина Александровна
• Шифр специальности: 02.00.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 163 с. : ил.

Содержание
Введение.

Глава 1. Литературный обзор

1.1 Кинетика и механизм анодного растворения

металлов в кислых и слабокислых растворах электролитов

1.2 Пассивация электродов и ее роль при анодном растворении металлов.

1.3 Анодные процессы на оксидных электродах

1.4 Способы очистки хромсодержащих сточных вод.

Глава 2. Методика эксперимента.

2.1 Объекты исследования

2.2 Приготовление растворов.

2.3 Подготовка поверхности электродов
2.4 Приборы, используемые в работе.
2.5 Методы исследования.
2.5.1 Электрохимические методы исследования
2.5.2 Измерение рЫ приэлектродного слоя.
2.6 Микроструктурные исследования.
2.6.1 Вторичноионная масссиектрометрия
2.6.2 Микроструктурный анализ.
2.7 Кондуктометричсскис исследования
2.8 Химический анализ исследуемых растворов.
2.9 Методика извлечения ионов тяжелых металлов из
промывных вод гальванических производств и модельных хромсодержащих электролитов.
2. Статистическая обработка экспериментальных
Глава 3. Анодное поведение электродных материалов в
разбавленных электролитах, содержащих Сг VI.
3.1 Потенциометрическое исследование поведения электродных материалов в разбавленных водных растворах К2СГ2О7.
3.2 Потенциодинамическос исследование анодного поведения исследуемых электродов в разбавленных
растворах бихромата калия.
3.3 Исследование кинетики анодного поведения титанового, стального и графитового электродов в разбавленном растворе бихромата калия.
3.4 Влияние природы раствора и плотности тока на состояние поверхности изучаемых анодных электродов
Глава 4. Катодное поведение металлов и графита в
разбавленных хромсодержащих растворах.
Глава 5. Влияние материала электродных пар и режима
процесса на качество электрохимической очистки
разбавленных хромсодержащих электролитов
Выводы
Список используемой литературы


Кинетические уравнения механизмов А и Б имеют вид i ехР 1. Ба2А x 9 1. Ф анодный потенциал электрода, измеренный относительно потенциала коррозии. ЛаЛ ашанехр 1. БаА x 9 1. Б аА ащехр 9 1. Если стадия 1. Ме 2А МеА2, адс2, 1. МеА2 адс2 Ме2 2А , 1. А2 x , 1. Если стадия 1. МеАис А МеЛ2, адс2, 1. МеА2, с2Н Мег 2 А гпе, 1. Л2 анБехр гпап рРКТ. Для изучения кинетики электродных реакций с участием ионов в промежуточных состояниях окисления, важно знать термодинамические возможности образования этих ионов и особенности химического взаимодействия их друг с другом или с присутствующими в растворе соединениями. Меп, Меп 1. Образование комплексов Меп1 связано с захватом свободной пары электронов молекулы незаполненной внутренней орбиталью иона переходного металла. Меп1 Н2 Мсп ОН ОН 1. Ионы Меп, обладают сильным окислительным действием. В одноэлсктронных окислительновосстановительных реакциях с радикалами Н, ОН и др. Меп образуют неустойчивые комплексы. Н2О2 возникают нестабильные комплексы Ре3 Н. РеН2 Н Ре3 Н2 1. Образование таких гидридов характерно для ионов переходных металлов с недостроенной борбиталыо . Согласно приведенным механизмам молекулы растворителя , активно участвуют в анодном растворении металлов и представления о диссоциативной адсорбции молекул воды широко используются при обсуждении анодного растворения металлов , , . Согласно , вода хемосорбируется на поверхности таким образом, что между внутренней металлической фазой и внешним поверхностным слоем хемосорбированной воды существует постоянно разность потенциалов. Спектроскопические исследования адсорбции воды на железе и некоторых других переходных металлах позволили авторам Колотыркину Я. М., ЛазорснкоМаневичу Р. М. и др. ПКПЗ, в котором часть заряда неподеленной пары электронов воды, зависящая от потенциала, переносится в свободную зону металла. Такой перенос рассматривается как повышение поляризуемости адсорбционного слоя в направлении, нормальном к поверхности. Адсорбционный слой влияет на кинетику растворения металла при достаточно отрицательных потенциалах преимущественная ориентация адсорбированных молекул воды кислородом к поверхности должна исчезать, т. Ме Н2Оадс МеОНадс Нач е 1. Мс поверхностный атом решетки металла. Реакция 1. Предполагая, что вода, вступающая в реакцию 1. ПКПЗ, авторы пришли к заключению, что при потенциалах отрицательнее катодной границы области существования ПКПЗ анодное растворение металла не может включать стадию 1. МеМе2 2е 1. Таким образом, поляризационная кривая анодного растворения металла будет иметь форму кривой АСД рис. Рис. Реакция 1. АВ. Участок СД отвечает анодному растворению металла с участием компонентов раствора участок ВС аномальному растворению. Предполагается, что переход от АВ к ВС связан с началом образования ПКПЗ. Переход иона металла из решетки в раствор по реакции 1. Если имеющаяся на поверхности металла вода не образует ПКПЗ, т. Адсорбция воды в виде поверхностных комплексов с переносом заряда приводит в случае железа к исчезновению или существенному ослаблению зависимости электронного заряда металла от потенциала вследствие электростатического экранирования металла адсорбционным слоем . На кинетику анодного растворения металлов большое влияние оказывает природа анионов , , , . Это влияние связано с адсорбцией анионов на электроде с особенностями комплексообразования ионов металлов на всех промежуточных стадиях сложного электродного процесса, с условием электронного переноса. При анодном растворении металлов переход ионов металла в раствор сопряжен не только с сольватацией ионов, ему часто предшествует химическая адсорбция анионов из раствора с образованием переходного, а затем устойчивого комплекса. Изменение анионного состава раствора может привести к смене механизма анодного процесса на металле . В кислых растворах анионы электролита участвуют в электрохимических стадиях электродной реакции наряду с молекулами воды. Уравнение суммарной скорости процесса при таком механизме
1.