Публикации участников конференции

Англо-русскоязычный научный химический журнал
"БУТЛЕРОВСКИЕ СООБЩЕНИЯ"
Русский | English

Сведения о статье:

Колесников А. В. , Агеенко Е. И. Особенности электролиза цинка в фоновом растворе сульфата натрия

Данные о статье:
Название статьи:	Особенности электролиза цинка в фоновом растворе сульфата натрия
Все авторы публикации в порядке следования:	Колесников А. В. , Агеенко Е. И.
Аннотация:	Целью настоящей работы являлось объяснить причины поведения поляризационных кривых в присутствии сульфата натрия и рассчитать тафелевские наклоны, плотности тока обмена и коэффициенты переноса по формуле с поправкой на изменение концентрации цинка вблизи поверхности электрода. Электрохимические исследования проводили на сульфатном электролите, содержащем 0.005 и 0.025 моль/л ZnSO4 в фоновом 0.5 моль/л растворе Na2SO4. Ранее были опубликованы данные об отрицательных влияниях на выход цинка по току, расход электроэнергии, качество катодного осадка неоптимального состава смеси поверхностно-активных веществ: лакрицы костного клея, лигносульфоната, флокулянтов, экстрагентади-2-этил-гексил фосфорной кислоты различных машиных масел, керосина, уайт-спирита, полиакриламида. В настоящей работе к электролитам добавляли ПАВ, включая кислотоактивные флокулянты Бесфлок 6645 и анионактивные 4034 и лигносульфонат. ПАВ дозировали в виде водного раствора с концентрацией 2.5 г/л в количестве 50 мг/л. Потенциостатические, гальваностатические исследования проводили на потенциостате «Potentiostat P-30J com» фирмы «Elins» с использованием трехэлектродной ячейки. Рабочий электрод (катод) выполнен из цинка марки Ц0А площадью 0.36 см2, вспомогательный (анод) – из платиновой пластинки площадью 0.20 см2, электрод сравнения – хлоридсеребряный (AgCl/Ag). Измерения проводили при комнатной температуре при интенсивном перемешивании магнитной мешалкой. Как показали экспериментальные данные, вид потенциодинамических кривых заметно отличается при проведении электролиза с перемешиванием и без перемешивания. Кривые зависимости потенциодинамических кривых, снятых без перемешивания, с возрастанием катодного потенциала проходят через максимум катодного тока при проведении электролиза раствора состава (Zn 0.025М и Na2SO4 0.5М). Наблюдаемый максимум свидетельствует об изменении механизма процесса в области потенциалов -1150 мВ (AgCl/Ag). Полученные данные можно объяснить следующим образом: в отсутствии перемешивания и 20-кратном мольном превышении в растворе сульфатной группы по сравнению с цинком при катодных потенциалах выше -1150 мВ активность сульфатной группы к процессу восстановления возрастает. Это следует из данных стандартного потенциала (Ео = -1150) электродной реакции , величина которого совпадает с максимумом катодного потенциала -1150 мВ на экспериментальных поляризационных кривых зависимости плотности тока от потенциала. В этих условиях вышеуказанная реакция начинает тормозить процесс разряда цинка из-за выделения в приэлектродном пространстве сернистого газа, тиосульфатов и сульфидной серы, гидроксидной группы. В отсутствии перемешивания выделяющиеся продукты замедляют доступ гидроксония к поверхности электрода и могут связывать его в трудно восстановимые соединения. Построение поляризационных кривых в координатах η – lg[i/(1 –i/iпр)] позволило сделать поправку на изменение концентрации цинка вблизи поверхности электрода и увеличить протяженность тафелевского участка, и тем самым рассчитать кинетические параметры электродных процессов: коэффициенты переноса, токи обмена. Показано, что коэффициенты переноса и токи обмена возрастают с повышением содержания цинка в электролите, а тафелевский наклон и стационарный потенциал по абсолютной величине при этом уменьшается. Приведены уровни значимости полученных данных. Отмечено, что в условиях интенсивного перемешивания процесс разряда цинка лимитируется не только концентрационной поляризацией, но и замедленностью электрохимической стадии, т.е. протекание электродного процесса, переходит в смешанный режим контроля скорости.
ROI:	jbc-01/22-70-4-39
DOI:	10.37952/jbc-01/22-70-4-39
Ключевые слова:	флокулянт, цинк, плотность тока, потенциал, лигносульфонат, поляризация, тафелевские наклоны, плотность тока обмена
Общий форум статьи:	Смотреть форум
Шапка статьи в pdf:	Скачать [размер файла: 223кб.] Дата: 06.04.2022 11:41:24
Комментарий: