ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Состав электролита и режим железных ванн из "Основы гальваностегии Часть2 " Разбирая катодный и анодный процессы, происходящие при электроосажде-нии никеля, мы остановились также на жрлезе, как на одном из представителей металлов группы Fe, Со, N1. Общим для металлов этой группы является значительная поляризация, обнаруживающаяся при разряде ионов металла на катоде, и сравнительно незначительная величина перенапряжения водорода на них. Потенциал осаждения железа отрицательнее потенциала осаждения никеля и кобальта. С повышением температуру поляризация при электроосаждении железа падает значительно быстрее, чем при электроосаждении никеля и кобальта. Так, катодная поляризация при электроосаждении железа практически становится равной нулю уже при 70°, в то время как для никеля и кобальта поляризация равна 0,05 V — даже при 95°. [c.8] Уже из этого краткого сопоставления, а также из физико-химических свойств растворов солей железа вытекают следующие общие положения, которыми следует руководствоваться при выборе состава электролита и режима для электролитического осаждения железа. [c.8] Предложенные до сих пор для осаждения железа электролиты можно разделить на три группы сульфатные, хлористые и смешанные. [c.9] При введении в электролит двз глекислой соды начинается бурное выделение углекислоты на поверхности появляется бурая пена, которая переходит затем в лакообразную пленку окиси железа, предохраняющую раствор от окисления. [c.9] При том же соотношении других компонентов ванна дает удовлетворительные результаты при замене сернокислого магния поваренной солью в количестве 20—30 г/л. [c.9] Главным недостатком таких ванн является чрезвычайная медленность наращивания железа, порядка 1—1,5 в час. Для получения железа, свободного от упругих напряжений, Пфангаузер рекомендует 1, наряду с поддерживанием низкой плотности тока, использовать для удаления с катодной поверхности пузырьков водорода растворенную в электролите углекислоту. Достигается это введением в электролит углекислого магния и слабым подкислением. При низкой рабочей температуре образующаяся углекислота остается в растворе, а пузырьки водорода благодаря этому увеличиваются в размерах и беспрепятственно удаляются с катодной поверхности. [c.9] Указанный электролит был всесторонне изучен в электрохимической лаборатории Московского института цветных металлов и золота В. И. Лайнером и К. С. Пономаревой, причем приведенные выше данные не подтвердились. Точнее говоря, можно получить в электролите указанного состава осадки железа с высоким выходом тока (в некоторых случаях выход тока приближался к 100%), но осадки, полученные при температуре в 35—40 и плотности тока в 2—2,5 А/дм даже в самых тонких слоях отличаются чрезвычайной хрупкостью. Значительное улучшение вносит добавление щавелевокислого аммония, введение которого в электролит в количестве 0,15 грамм-эквивалента делает осадки светлосерыми с матовым оттенком. [c.9] Кислотность в этом электролите при указанных выше условиях быстро падала, а гидролиз наступал при значениях рН 3,б. При кислотности, соответствующей pH = 3 и более низким значениям, наблюдалось резкое снижение выхода тока и ухудшение механических свойств осадков. [c.9] Мягкие железные осадки, свободные от упрзтих напряжений, удается получить в концентрированных хлористых ваннах при высокой температуре и значительной плотности тока. [c.10] Хлористый кальций может быть заменен хлористым натром. Ванна работает при температуре в 90—ПО . Допускаемая плотность тока составляет 20 А/дм . Назначение хлористого кальция (или хлористого натра) — в том, чтобы уменьшить испарение электролита, замедлить его окисление и увеличить электропроводность. [c.10] В электролите должна присутствовать свободная соляная кислота в количестве 0,01—0,02 N водородный показатель pH, измеренный по хингидронному электроду, имеет значение около 1,8. [c.10] Электролитное железо, полученное из хлористых ванн при высокой температуре, легко прокатывается на холоду, особенно после отжига. Ниже приведены для сопоставления значения твердости по Бриннелю (Нв) различных металлов. [c.10] Температура — комнатная плотность тока 1 А/дм . [c.10] Пфангаузер описывает ряд ванн, содержащих сернокислое (или серноаммиачное) железо, хлористый аммоний и лимоннокислый натр (3 г/л) в этих ваннах поддерживается плотность тока порядка 0,1—0,2 А/дм . [c.11] В качестве анодов рекомендуется применять мягкое малоуглеродистое железо. Поверхность анодов обычно покрывается шламмом, причем последний попадает в значительной степени в катодный осадок. В целях борьбы с этим вредным явлением рекомендуется помещать аноды в чехлы и производить непрерывную фильтрацию электролита. При работе с горячими ваннами и высокими плотностями тока можно изолировать анодные и катодные пространства, а в качестве анодов применять в таки) случаях любой железный скрап. [c.11] Помимо соблюдения должной температуры и плотности тока, чрезвычайно важно предупреждать появление в железной ванне трехвалентного железа. Об этом можно судить с достаточным приближением по цвету раствора он должен напоминать зеленую траву. [c.11] Появление в электролите трехвалентного железа приводит к получению грубых и хрупких осадков и резко снижает выход тока. Чаще всего появление трехвалентного железа в электролите связано с уменьшением в последнем кислотности. Отсюда, как следствие, вытекает необходимость контроля электролита, причем, помимо основных компонентов, необходимо контролировать также и кислотность. [c.11] Высокая концентрация хлористого железа позволяет применять большую плотность тока, а хлористый кальций повышает электропроводность. При 25° удельное электрическое сопротивление электролита указанного выше состава равно 8,9 ом-см, а при 100 тот же электролит имеет сопротивление в 2,9 ом-см. [c.11] Примерный удельный вес растворов, содержащих хлористое железо и хлористый кальций, при 25 приведен в табл. 1. [c.11] Вернуться к основной статье