Влияние материала катода на кинетику электролиза

[Martyn Lorentz]

При изучении процессов электролиза как правило не говорится о влиянии материала катода на кинетику процесса. Проведя поиск в интернете я нашел лишь влияние материала катода на кинетику получения водорода (по причине различного перенапряжения на поверхности), а также узнал, что на ртутном катоде из водных растворов NaCl выделяется не водород, а натрий.

 

Мною были проведены эксперименты по электрохимической очистке водных растворов, содержащих сульфаты меди и цинка и было установлено, что выход по току для меди и цинка на медном катоде больше, чем на цинковом. Чтобы написать научную статью мне необходимо сделать литобзор, чтобы на его основе либо утверждать, что мною "впервые установлено влияние материала катода...", либо просто описать кинетику этого процесса.

 

СУТЬ ПРОСЬБЫ:

Нужны ссылки на источники в интернете, в которых как можно шире рассмотрены причины влияния материала катода на кинетику процесса электролиза.

При этом важен имено материал катода, а не состояние поверхности катода.

[Vova]

Попробуйте поискать информацию о перенапряжении выделения (например, водорода) в зависимости от материала электрода. Вопрос очень хорошо изучен. Практически это то же самое, что вы имеете ввиду, только названное другими словами.

[mypucm]

Все-таки Vova не совсем прав.

 

1. Неизменный побочный процесс при электроосаждении цинка - выделение водорода. Поэтому, конечно, данные по перенапряжению выделения водорода важны. Но не только они. Потому что:

 

2. Медь образует интерметаллическое соединение с цинком. Это очень хорошо известный факт. Соответственно, при осаждении цинка на медный электрод можно ожидать смещения равновесного потенциала (по крайней мере, для одного или нескольких монослоев атомов цинка) и изменения кинетики этого процесса (а восстановление ионов цинка - процесс необратимый с кинетической точки зрения). Возможно, как раз этот эффект и сыграл основную роль, поскольку перенапряжение выделения водорода, как мне кажется, на меди все-таки ниже, чем на цинке.

[Martyn Lorentz]

И всетаки, почему на медном катоде из медноцинкового раствора и медь и цинк выделяются быстрее (при прочих равных условиях), чем на цинковом?

 

Где можно посмотреть информацию о перенапряжении на медном (цинковом) катоде для ионов меди и цинка?

[altazario]

у меня похожая проблема я както заметил што на медном електроде хорошо выделяетса цынк из сульфата, но вот беда етот процес протекает с выделением водорода и очень зависит от концентрацыи електролита и напряжении !!! никак немогу найти расчьот оптимальных условий для процеса выдиления цынка.

[sharpneedles]

При изучении процессов электролиза как правило не говорится о влиянии материала катода на кинетику процесса. Проведя поиск в интернете я нашел лишь влияние материала катода на кинетику получения водорода (по причине различного перенапряжения на поверхности), а также узнал, что на ртутном катоде из водных растворов NaCl выделяется не водород, а натрий.

Натрий выделяется в ртутный катод, образуя амальгаму.

Да и перенапряжение выделения водорода на ртути достаточно велико.

[sharpneedles]

Мною были проведены эксперименты по электрохимической очистке водных растворов, содержащих сульфаты меди и цинка и было установлено, что выход по току для меди и цинка на медном катоде больше, чем на цинковом.

Подробнее описать эксперимент можно?

[Martyn Lorentz]

Подробнее описать эксперимент можно?

 

Меняли концентрацию меди и цинка в пределах от 0 до 15 г/л,

Плотность тока от 0 до 2500 а/м2

Концентрацию серной кислоты от 0 до 0,9 г/л

Время до 30 минут.

Условия проведения опытов абсолютно одинаковые, за исключением того, что в одной серии опытов в качестве катода была медь, а в другой серии опытов - цинк.

Анод был угольный.

[sharpneedles]

То есть по факту - имеем одновременное присутствие в электролите катионов и меди и цинка?

Цинковый катод погружали в электролит, надеюсь, под током?

[antabu]

Выход меди по току для кислых электролитов в области рабочих плотностей обычно близок к 100% и не должен зависеть от материала катода. В других случаях выход по току может зависеть только вначале процесса, когда несколько монослоёв цинка осадилось, дальнейшее покрытие идёт по цинку независимо от материала исходной подложки.

Возможно, эффект связан с повторением кристалличекой решёткой покрытия решётки подложки.