Металлдар мен құймалар арқылы электрхимиялық қаптамалар алудың технологиясы

Cu(CN)
3
2- 
+ CN
- 
→ CN(CN)
4
3-
және т.б 
2
- суретте 15С та екі цианидті электролитте (0.1н [CuCN/NaCN] (I 
электролит) және 0.1н [CuCN·2NaCN] (II электролит)) поляризациялық 
қисыққа араластырудың әсері көрсетілген. 2 - суретте екі электролитте 
де араластыру катод потенциалын жақсартатындығы көрсетілген, 
әсіресе 1 электролитте оның әсері жоғары, бұл жерде поляризация 
концентрациялық сипатта екендігі байқалады. Температураның артуы да
осыған ұқсас әсер етеді, оның үстіне 2 электролит үшін бұл әсер 
араластыруға қарағанда күрт өзгеруімен сипатталады. 
Бірқатар зерттеулер негізіне сүйене отырып, мыс цианидінің
электролиттерінде поляризация әртүрлі аралас сипатқа ие болады
деуге болады және де комплекс құрамы қарапайым болған кезде
концентрациялық поляризация басым болады, комплекс ионының
құрамы күрделі болған кезде химиялық поляризация басым
болады. 
Осылайша,
Na
2
Cu(CN)
3
түзілу үшін қажет негізгі компоненттер мыс
цианидінің комплексті тұзы және бос цианид болып табылады. Осы екі
компоненттің концентрациясы электролиз режимімен бірге катод және
анодтағы ток тығыздығының шегін, ток бойынша шығымды және тұнба
сапасын анықтайды.
2 - сурет. Цианидті электролиттерде араластыруды қолданғанда мыстың
катод потенциалына әсері. 

Сілті жетіспеген кезде цианидтің ыдырауы ауадағы СО
2
әсерімен улы синил
қышқылының түзілуімен қатар жүреді: 
2NaCN + H
2
O + CO
2 
= Na
2
CO
3 
+ 2HCN 
Синил қышқылы өте тұрақсыз, сумен әрекеттесіп құмырсқа қышқылын және 
аммиак түзеді:
НCN + 2Н
2
О
→ НСООН + NН
3 
Бірақ, натрий гидроксидінің біршама мөлшері болса, синил қышқылы 
түзілмейді:
2NaCN + 2Н
2
О + 2NaОН + О
2 
→ 2Na
2
CО
3
+ 2NН
3
Осы себепке байланысты ваннада NaОН жоғары концентрациясын ұстап тұру 
керек және NaCN концентрациясын периодты тұрғыда түзетіп отыру керек. 
Уланып қалмас үшін ваннада мықты вентиляция болу керек.
Ертеректе ваннадағы бос цианид мөлшері электролиттің сақталу
уақытына қарай әр түрлі болады деп саналатын, егер жаңа
даярланған электролитте NaCN-тің 10-20 г/мл мөлшері жеткілікті
болса. Бұрыннан бері жұмыс жасап тұрған электролитте
жоғарылау болады. Бұл жағдайды анод бетінде нашар еритін
карбонаттардың түзілуінің нәтижесінде ерігіштігінің төмендеуімен
түсіндіріледі.
Төменде цианид электролиттерінің мыс және карбонаттардың
жоғары концентрациясы кезіндегі әрекеті қарастырылады. Бұл
электролиттердің мыстың концентрациясы аз және карбонат
мөлшері төмен электролиттерден артықшылығы ток бойынша
жоғары шығымды сақтай отырып, анод және катодта жоғары ток
тығыздығын қолдануға мүмкіндік береді. Көбіне цианид және
қышқыл электролиттерді комбинирлеудің орнына цианид
электролиттерін мыстандыру тиімдірек болады. Бұл кезде мыс бір
валентті күйден бөлінетіндіктен процесс жылдамдығы артуы тиіс.
Карбонаттардың мынадай электролит құрамдары үшін әсері
көрсетілген, г/л: 90,0 CuCN, 122,0 NaCN
жалпы
, 21,6 NaCN
бос
, 44,0 Na
2
СО
3
2А/дм
2
катодтық және анодтық тоқ тығыздығындағы ток бойынша 
шығымның мәні мен бос күйіндегі цианид концентрациясы арасындағы қисық 
кәдімгі тәуелділікті көрсетеді (3-сурет), бос цианид мөлшерінің
жоғарылауына байланысты анодты ток бойынша шығымы артады, ол
катод бойынша тоқ бойынша шығымы төмендейді. Дегенмен, анодтағы ток
бойынша шығымының қисығы қаныққан және сұйытылған (мыс бойынша)
электролиттерде бір-бірінен ерекшеленеді. Ток бойынша катодтық
шығым қаныққан электролитте бос цианидтің жоғары концентрациясында

түзу сызықты өзгереді (графигі), ал сұйытылған электролитте қисық сызықты
өзгереді, оның графигі төменірек орналасқан.
3 - сурет. Мыстың әртүрлі концентрациясында анодтық (1) және катодтық (2) 
ток бойынша шығымға бос цианидтің әртүрлі концентрациядағы әсері. 
Электролит құрамында 44 г/л Na
2
СО
3
барD
k
= D
a
= 2 А/дм
2
, температура 23 
0
С 
Қаныққан электролиттерде ток бойынша анодтық және катодтық
шығым бос цианид концентрациясы 9г /л болғанда 80% болады, ал
сұйытылған электролиттерде бос цианид концентрациясы 7,5г/л кезінде
ток бойынша шығым теңеседі және тек 20% ғана болады. Қаныққан
электролиттерде карбонаттар концентрациясының 0 ден 140г/л аралығында
өзгеруі катодтық поляризациялану шамасына айтарлықтай әсер етпейді, бұл 
кезде анодтық поляризациялану жоғары тоқ тығыздығында төмендейді және
тоқ тығыздығы төмен болса жоғарылайды. Жартылай жылтыр мыс
жабындысын алу үшін электролитке ондық үлестегі г\л гидросульфит
қосады. Бұл қоспаның әсері тиімді болуы CN
- 
+ S
2
O 
3
2- 
= CNS
- 
+ SO
3
2-
реакциясы
бойынша роданид түзілуіне байланысты болатыны айтылған. 
Жоғарыда көрсеткеніміздей, бос күйіндегі цианид катод және анод
процестерінің өтуіне кері әсер етеді. Электролитте бос цианид
концентрациясы қаншалықты төмен болса, катодтың тоқ тығыздығының шегі 
және катодтағы тоқ бойынша шығым соншалықты жоғары, бірақ сонымен
қатар анодтағы ток тығыздығының мүмкіндік шегі және анодтағы тоқ бойынша 
шығым күрт төмендейді. Бұл жағдайды болдырмау үшін электролитке, бос 
цианид концентрациясын минимумға дейін азайтуға мүмкіндік беретін анод 
депассиваторын қосады. Сонымен қатар температураның жоғарылауына және 
араластыруға электролит тұрақтылығы артады, тоқ тығыздығын жоғарылатуға 
мүмкіндік береді, тоқ бойынша жоғары шығымның өзінде тұнба ұсақ 
кристалды болады. Мұндай депассиваторлар ретінде сегнет тұзы және калий 
роданиді KCNS қолданылуы мүмкін. Сегнет тұзының қатысында анодтағы тоқ 
тығыздығын арттыру мүмкіндігі мыс цианидінің электролитінде өтетін анодтық 
процестердің сипатымен түсіндіріледі. Төменде кейбір мыс цианидтерінің 
электролиттерінің құрамы және режимдері келтірілген. 
1.
Сұйытылған электролит: 
CuCN… 15 температура 22-24 
NaCN… 12 ток тығыздығы 

Na
2
CO
3
…15-3 А/дм 
2
........ 0,5-1,2 
η
к
,%.............30-60 
2. Сегнет тұзы ерітілген ванна: 
CuCN…… 26 
KNaC 
4
H
4
O
6
*H
2
O 45 
NaCN
жалпы
………..35 
Температура,С 55-70 
Na 
2
CO
3
…………. 30 
Ток тығыздығы, 
NaOH…………. до рН=12.6 А /дм
2
…………. 1.5-6 
η
k,
%............ 30-70 
3. Роданидті жоғары өнімділікті ванна: 
CuCN……………. 120 
Ток тығыздығы 
NaCN…………….135 
А /дм
2
NaCNS……………15 
катодта ..... 1-4 
NaOH…………. 30 
анодта......... 1-2 
Ток бойынша шығым η
к
=η
a,
%........99 
Температура,С……… 70-80 
Мыстауға арналған қарапайым цианидті электролиттің құрамы төмендегідей 
(г/л):
Мыс цианиді – 50 - 90 
Натрий цианиді – 10 - 20
Процесті суықта 2 – 3 А/дм
2
катодты тоқ тығыздығында жүргізеді, тоқ шығымы 
70-85%. Анодтар таза мыс болу керек. Барлық цианидті электролиттерде 
анодтық және катодтық беттік аудандарының арақатынасын ұстап тұру керек, 
ол пассивтенуден арылу үшін, әсіресе төмен температурада және бос цианидтің 
құрамы аз болу үшін 2:1 тең болу керек. 
Цианиді электролиттермен мыс қаптамасын қондырудың кемшіліктері 
кеседе көрсетілген 

жүктеу/скачать 1,78 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: