Кинетика электродных процессов в электролитах на основе сульфата хрома (III)

• Автор: Кузнецов, Виталий Владимирович
• Шифр специальности: 05.17.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 135 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1.1. Состояние ионов трехвалентного хрома в водных растворах
1.2. Различные взгляды на процесс электроосаждения хрома из трехвалентных соединений
1.3. Роль прикатодной пленки в процессе электроосаждения металлического хрома из растворов его трехвалентных соединений
1.4. Влияние лигандов на процесс электроосаждения хрома из растворов его трехвалентных соединений
1.5. Составы электролитов, применяющихся для трехвалентного хромирования
1.6. Кинетика электровосстановления хрома из растворов его трехвалентных соединений
1.6.1. Процессы, протекающие на поверхности ртутного электрода
1.6.2. Процессы, протекающие на поверхности твердых электродов
1.7. Проблема получения толстых слоев хрома из растворов его трехвалентных соединений и пути ее решения
МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2.1. Приготовление электролита
2.2. Проведение электролиза и определение выхода по току хрома
2.3. Определение концентрации ионов трехвалентного хрома
в электролите

2.4. Определение чистоты электроосаждаемого хрома
2.5. Методика поляризационных измерений
2.5.1. Суммарные поляризационные кривые
2.5.2. Парциальные поляризационные кривые
2.5.2.1. Парциальные поляризационные кривые реакции разряда ионов водорода
2.5.2.2. Парциальные поляризационные кривые реакции неполного восстановления ионов Сг’+
2.5.2.3. Парциальные поляризационные кривые выделения металлического хрома
2.6. Методика исследования влияния перемешивания на катодные процессы при электроосаждении хрома
2.7. Методика получения временных зависимостей потенциала в гальваностатических условиях и плотности тока в потенциостатических условиях
2.8. Измерение истинной площади покрытий
2.9. Исследование морфологии электролитических осадков хрома
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
3.1. Исследование состояния ионов трехвалентного хрома в изучаемой системе. Выбор состава электролита
3.2. Кинетика электродных процессов в электролитах трехвалентного хромирования
3.2.1. Стационарный потенциал хромового электрода в изучаемых электролитах (К1, К2 и К12)
3.2.2. Суммарная катодная поляризационная кривая в
электролите К12
3.2.3. Реакции выделения водорода
3"Р 2"Р
3.2.4. Реакция неполного восстановления ионов Сг до Сг
3.2.5. Электроосаждение металлического хрома

3.3. Оценка возможности толстослойного хромирования в электролитах на
основе соединений трехвалентного хрома
3.3.1. Обновление поверхности механическим способом
3.3.2. Применение реверсного электролиза
3.3.3. Поляризационные кривые в электролитах К1, К2 и К12
3.3.4. Кривые потенциал-время в электролите К1
3.3.5. Морфология осадков, получаемых из электролита К1
3.3.6. Катодный процесс в электролите К2
3.3.7. Катодный процесс в электролите К12
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА

МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2.1. Приготовление электролита
Для электроосаждения хрома в работе использовались электролиты на основе сульфата хрома. Электролиты содержали следующие компоненты ( г/л ):
сульфат хрома ( СгДвОДз'б Н20 )
сульфат алюминия (А12(804)зТ8 Н20)
сульфат натрия (№2804)
компонент К-1 (карбамид) 0 - 0,5 моль/л
компонент К-2 (формиат натрия) 0 - 0,5 моль/л
Для приготовления электролита заданного состава навески сульфатов алюминия и натрия, а также компонентов К-1 и К-2 растворяли в дистиллированной воде (около 1/2 общего объема раствора) при нагревании до 40 - 60°С. После этого в раствор добавляли расчетный объем предварительно приготовленного концентрата сульфата хрома (С = 500 - 600 г/л). Затем раствор доводили дистиллированной водой до заданного объема.
Свежеприготовленный электролит прорабатывали в течение двух часов при следующих условиях: катод - стальная пластина, анод - сетки из платинированного титана; 1к= 10 - 20 А/дм2.
pH электролитов поддерживали в пределах 1,2 - 1,8; рабочее значение pH электролита составляло 1,4. Контроль pH электролита проводили с похмощью электронного рН-метра ТЕЬЕКО, индикаторный электрод - стеклянный, сравнения - хлорид-серебряный, погрешность измерений ±0.01. Ерадуировку прибора осуществляли по стандартным буферным растворам. Корректировка величины pH проводилась при помощи концентрированных растворов серной кислоты или гидроксида натрия.
Определение концентрации ионов трехвалентного хрома в приготовленном электролите проводили фотометрическим методом, используя реакцию комплексообра-зования ионов Сг3+ с ЭДТА [114] (см. ниже). При необходимости электролит корректировали по ионам трехвалентного хрома.