Катодные выходы по току

Важным показателем рентабельности любого технологического процесса электролитического наращивания деталей металлами является катодный выход металла по току. Выход по току характеризует степень использования электрического тока в рассматриваемом процессе и определяет при заданной плотности тока скорость осаждения металла. Помимо того, выход по току косвенно характеризует роль сопутствующих при электро-кристаллизации металлов процессов и, в частности, выделение водорода.

Изменение выхода по току железа и водорода в зависимости от плотности тока при различной кислотности и температуре электролита приведено в В исследованиях [28] применялся электролит с концентрацией хлористого железа 200 г/л. Продолжительность электролиза тк определялась из условия постоянства количества электричества, пропускаемого через электролит: ДкТ, = 800 Амин/дм2.

Повышение плотности тока, снижение температуры и кислотности электролита сопровождаются, как правило (см. 1.2), увеличением выхода железа по току ак . Этот параметр достигает минимума при Дк = 5 А/дм2. Увеличение плотности тока до 20 А/дм2 сопровождается быстрым ростом выхода железа по току. При более высокой плотности тока в пределах Дк = 20—100 А/дм2 наблюдается очень медленное увеличение выхода железа, причем зависимость ale от Дк имеет прямолинейный характер.

Увеличение кислотности с 0,5 до 1,0 г/л соляной кислоты вызывает значительное (на 6—7%) снижение выхода железа во всем интервале плотностей тока.

Повышение выхода железа сопровождается почти параллельным снижением выхода водорода а"2 и лишь при температуре 80° С и кислотности электролита 1,0 г/л НС1 повышение выхода железа сопровождается относительно небольшим увеличением выхода водорода (~1,5%).

Суммарный выход железа и газообразного водорода при изменении режима электролиза в очень широких пределах (плотности тока от 20 до 100 А/дм2, температуры электролита от 60 до 80° С и кислотности от 0,5 до 1,0 г/л) изменяется всего лишь в пределах 6%.

Влияние кислотности на суммарный выход железа и водорода проявляется в меньшей степени по сравнению с влиянием кислотности на выходы железа и водорода. При некоторых условиях электролиза (кислотность 0,5 г/л НС1, температура 60° С и плотность тока Дк>40 А/дм2) было получено значение суммарного выхода

aFe+H,>l(X)%.

В связи с этим возникло предположение, что в указанных режимах электролиза в прикатодном слое усиливается образование гидроокиси, которая при высокой интенсивности процесса захватывается формирующимся осадком железа и тем самым увеличивает его вес.

С целью уменьшения содержания гидроокиси в электролите были поставлены контрольные опыты, в которых электролит перед электролизом тщательно прорабатывали током.

Полученные результаты показали, что проработка электроплита током оказывает заметное влияние на катодный процесс. В интервале значений плотности тока 20—100 А/дм2 суммарный выход железа и водорода уже не превышал 100%. Так как при проработке электролита током содержание трехвалентного железа снижалось с 1,5—2,0 до 0,5 г/л, то, по-видимому, превышение суммарного выхода по току выше 100% следует поставить в связь с содержанием в электролите трехвалентного железа.

« назад