О РОЛИ ХИМИЧЕСКОГО РАСТВОРЕНИЯ МЕТАЛЛА ПРИ ЭЛЕКТРООСАЖДЕНИИ И             ЭЛЕКТРОРАСТВОРЕНИИ МЕТАЛЛОВ

Перелыгин Юрий Петрович, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой химии, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), pyp@pnzgu.ru
Киреев Сергей Юрьевич, кандидат технических наук, доцент, кафедра химии, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), Sergey58_79@mail.ru
Зуева Татьяна Владимировна, аспирантка, Пензенский государственный университет 
(Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), pyp@pnzgu.ru 

621.357 

Актуальность и цели. Определение кинетических параметров химической реакции растворения металла, которая протекает параллельно при катодном осаждении и анодном растворении металла, позволяет оптимизировать эти процессы.
Материалы и методы. Объектом изучения служил сульфатно-аммиачный раствор, содержащий CuSO4∙5H2O (х.ч.) с добавлением 25 %-го раствора аммиака (х.ч.) до требуемого значения рН. Исследование проводили в термостатируемой ячейке объемом 0,2 л с использованием медных (М00) электродов. В качестве источника тока использовали потенциостат-гальваностат IPC-Pro. Выход по току определяли гравиметрическим способом, используя аналитические весы AND HR-200. рН раствора определяли на приборе иономер И-160.
Результаты. Предложена методика определения основных параметров (энергия активации и порядок реакции по ионам окислителя) химической реакции, которая протекает параллельно электрохимическому растворению металла на аноде или после восстановления ионов металла на катоде и влияет на анодный или катодный выходы по току. Сформулированы условия, соблюдение которых необходимы для применения данной методики. Приведены математические уравнения, устанавливающие зависимость выхода по току (анодного или катодного) от плотности тока, концентрации ионов окислителя и температуры.
Выводы. Применение предложенных методик определения основных параметров химической реакции (порядок реакции, энергия активации), сопутствующей электрохимическому превращению на электроде, возможно при соблюдении следующих условий: зависимость катодного выхода по току металла от катодной плотности тока должна иметь экстремальный (с максимумом) характер и материал рабочего электрода должен соответствовать осаждаемому или растворяемому металлу.

энергия активации, порядок реакции, электрохимическое осаждение и растворение металла.

 Скачать статью в формате PDF

1. Лайнер, В. И. Основы гальваностегии / В. И. Лайнер, Н. Т. Кудрявцев. – М. : Металлургия, 1953. – Т. 1. – 624 с.
2. Баймаков, Ю. В. Электролиз в гидрометаллургии / Ю. В. Баймаков, А. И. Журин. – М. : Металлургия, 1977. – 336 с.
3. Козин, Л. Ф. Электроосаждение и растворение многовалентных металлов / Л. Ф. Козин. – Киев : Наукова Думка, 1989. – 464 с.
4. Колотыркин, Я. М. Аномальные явления при растворении металлов / Я. М. Колотыркин, Г. М. Флорианович // Итоги науки. Электрохимия. – М. : ВИНИТИ, 1971. – Т. 7. – С. 5–64.
5. Флорианович, Г. М. Химический механизм растворения металлов. Обоснование и альтернативные представления / Г. М. Флорианович // Электрохимия. – 2000. – Т. 36, № 10. – С. 1175–1181.
6. Ильин, В.А .Технология изготовления печатных плат /В.А.Ильин. – Л.:Машиностроение,1984. 77 с.
7. Медведев, А . Технология производства печатных плат/ А. Медведев. – М. : Техносфера, 2005. 360с.
8. Перелыгин, Ю. П. О зависимости катодного выхода по току металла от плотности тока / Ю. П. Перелыгин, А. Ю. Киреев, Н. В. Ягниченко, Т. В. Зуева // Мир гальваники. – 2011.– №1 (17).–С. 17–19.
9. Перелыгин, Ю. П. Роль химической реакции при анодном растворении металла / Ю. П. Перелыгин, С. Ю. Киреев // ХIХ Менделеевский съезд по общей и прикладной химии : тез. докл. – Волгоград : ИУНЛ ВолгГТУ, 2011. – Т. 3. – С. 353.
10. Стромберг, А. Г. Физическая химия/А. Г. Стромберг, Д. П. Семченко. – М.: Высш. шк., 1999.– 527 с.
11. Ларин, В. И. Влияние природы лигандов в комплексах меди (II) на скорость растворения меди в аммиачных растворах ее соли / В. И. Ларин, Э. В. Хоботова, В. В. Даценко // Журнал прикладной химии. – 1990. – Т. 10. – С. 2181–2185.
12. Хоботова, Э. Б. Химическое растворение меди и ее сплавов в растворах различного состава и оптимизация технологических процессов травления металлов / Э. Б. Хоботова, В. И. Ларин, Л. М. Егорова, В. В. Даценко, М. А. Добриян. – Харьков : ХНАДУ, 2008. – 230 с.
13. Перелыгин, Ю. П. Электроосаждение олова из кислого лактатного электролита на постоянном электрическом токе / Ю. П. Перелыгин, С. Ю. Киреев, А. Ю. Киреев // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. – 2007. – № 6 (33). – С. 131–134.
14. Хаустова, В. П. Извлечение меди из отработанных травильных растворов с их регенерацией / В. П. Хаустова, А. В. Бондаренко // Экологические проблемы в гальванотехническом производстве. – М. : ЦРДЗ, 1992. – С. 50–52.
15. Шумилов, В. И. О контролирующей стадии процесса травления меди в концентрированных медно-аммонийных растворах / В. И. Шумилов, Н. И. Полищук, В. И. Кучеренко, В. Н. Флеров // Известия вузов. Химия и химическая технология. – 1982. – Т. 25, № 11. – С. 1368–1370.