Электрохимическое поведение бария в электродных процессах на жидких металлах в хлоридных и оксидно-хлоридных расплавах

• Автор: Горбачев, Андрей Евгеньевич
• Шифр специальности: 02.00.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Новомосковск
• Количество страниц: 130 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

2. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТОВ

3. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА БАРИЯ В

СПЛАВАХ С АЛЮМИНИЕМ И КАДМИЕМ

3.1. Термодинамические свойства бария в сплавах с алюминием

3.2. Термодинамические характеристики жидких сплавов

системы ВаСс

4. КАТОДНАЯ ПОЛЯРИЗАЦИЯ ЖИДКИХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ЭЛЕКТРОДОВ В БАРИЙСОДЕРЖАЩИХ ХЛОРИДИЫХ

И ОКСИДНОХЛОРИДНЫХ РАСПЛАВАХ

4.1. Катодная поляризация жидкометаллических электродов
в хлоридных барийсодержащих расплавах
4.2. Катодная поляризация жидкометаллических электродов в оксиднохлоридных барийсодержащих расплавах
4.3. Фазовая поляризация при зарождении твердой фазы на
жидких металлических катодах
5. АНОДНАЯ ПОЛЯРИЗАЦИЯ ЖИДКИХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ЭЛЕКТРОДОВ И ИХ СПЛАВОВ В БАРИЙСОДЕРЖАЩИХ ХЛОРИДНЫХ И ОКСИДНОХЛОРИДНЫХ РАСПЛАВАХ
5.1. Анодная поляризация жидкометаллических электродов и их
сплавов в хлоридных барийсодержащих расплавах
5.2. Анодная поляризация жидкометаллических электродов и их
сплавов в оксиднохлоридных барийсодержащих расплавах
6. ВЫХОД ПО ТОКУ БАРИЯ ПРИ ЭЛЕКТРОЛИЗЕ ХЛОРИДНЫХ
И ОКСИДНОХЛОРИДНЫХ РАСПЛАВОВ С жидкими ЦИНКОВЫМ и КАДМИЕВЫМ КАТОДАМИ
6.1. Выход по току бария при электролизе хлоридных расплавов
с цинковым и кадмиевым катодами
6.2. Выход по току бария при электролизе оксиднохлоридных расплавов с цинковым и кадмиевым катодами
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Кроме того, осложнения катодного процесса могут быть связаны с уменьшением в электролите концентрации разряжающихся ионов. Очевидно, что кинетические закономерности выделения бария на жидких металлических катодах играют важную роль в организации процесса электролиза. Исследованию катодной поляризации при разряде ионов щелочноземельных металлов посвящен ряд работ , . Так, в работах показано, что при электролизе эквимольной смеси ЫаКС1экв, содержащей хлориды ЩЗМ, при 3 К на поляризационных кривых жидких цинкового, алюминиевого и твердого молибденового катодов наблюдаются три характершлх участка, отвечающие последовательному протеканию различных электродных процессов. В для цинка, 2,1 В для алюминия и 1,7 В относительно хлорного электрода сравнения ХЭС для молибдена, обусловлен восстановлением катионов металла катода, перешедших в электролит вследствие коррозии. Предельная плотность тока этого процесса Окор составляет 28 мАсм2, в зависимости от природы электрода. При плотности поляризующего тока к выше 1кор на всех поляризационных кривых при потенциале 2,12,2 В наблюдаются участки, отвечающие перезаряду катионов ЩЗМ. Значение предельной плотности тока, наблюдаемое на данных участках, отвечает остаточной плотности тока 0Ост при котором выделения ЩЗМ не происходит. На индифферентном молибденовом электроде процесс перезаряда протекает вплоть до значений потенциала 3,2 В. На жидкометаллических катодах при к осг потенциал электрода смещается в отрицательную сторону до значений 2,7 и 2,6 В, соответственно для цинкового и алюминиевого катодов. При этом происходит разряд катионов ЩЗМ до металла с образованием на катоде сплава. Процесс протекает с деполяризацией, которая обусловлена характером взаимодействия компонентов образующегося сплава. На индифферентном молибденовом катоде при достижении потенциала равного 3,2 В протекает разряд ионов щелочного металла. Увеличение концентрации хлорида ЩЗМ в электролите приводит к смещению стационарного потенциала электрода в сторону более электроположительных значений и возрастанию остаточных токов. Так, значение ст для жидкого цинкового катода составляет 0, и 0,Асм2 для расплавов ЫаКС1Экй, содержащих соответственно 1,2 и мол. СаСЬ. Увеличение температуры не изменяет общего вида поляризационных кривых. Наблюдается лишь их смещение в область более электроположительных потенциалов. Возрастают остаточные токи. В работе коммутаторным методом изучена катодная поляризация жидкого цинкового электрода в барийсодержащем 2, масс. ВаСЩ расплаве хлоридов натрия и калия при К. По мнению авторов, выделение бария с образованием жидкого сплава начинается при потенциале 2, В относительно ХЭС. Однако выводы авторов носят предположительный характер, поскольку сплавы не анализировались на содержание в них бария. В более поздней работе процессы, протекающие при электролизе барийсодержащих расплавов КЫаС1зкп и КЫаСзС1эвт при температурах 3 К, изучали, анализируя кривые отключения, поляризационные кривые, выхода по току бария в сплав с цинком. Показано, что при потенциале 2,02,1 В происходит разряд ионов, образовавшихся в результате коррозии металла. Ва2 Ва 1. Асм 2 7,16,3Г 1. Асм 2 7,5,31 1. ВаСЬ и РВаС2А1Рз ,1 мол. ЫаР, ,5 мол. ВаСЬ. Исследование выполнено методом снятия поляризационных кривых в импульсном гальваностатическом режиме. Показано, что на жидком оловянном катоде выделяется в основном барий содержание натрия в олове не превышало 0, мол. Изучение катодной поляризации жидкого сплава АБп в электролите ИаСВаСЬ показало, что образование тройного сплава ВаАБп начинается уже при плотностях тока 0,1 Асм2 и охватывает интервал потенциалов 2,2, В относительно ХЭС. Стационарный потенциал сплава АБп в этом расплаве равен 1, В. В расплаве ЫаРВаСЬАз стационарный потенциал сплава АБп составляет 2,0, В, а область сплавообразования находится в пределах 2,2, В относительно ХЭС. При контакте алюмооловянного сплава с электролитом ЫаРВаСА1Р3 на поверхности сплава, по мнению авторов, протекает алюмотермическое восстановление хлорида бария.