Ленинский территориальный отдел народного образования администрации г. Астрахань

Средняя школа № 8

Секция ХИМИЯ

ИССЛЕДОВАНИЯ ЭЛЕКТРОЛИТОВ КАДМИРОВАНИЯ

СТАЛИ И ДРУГИХ МЕТАЛЛОВ

Остапенко Антон

Кондратьев Дмитрий

Средняя школа № 8

Научный руководитель: Кравцов Евгений Евгеньевич кандидат химических наук, доцент кафедры

«Неорганической химии» АГТУ

г. Астрахань 1999 г.

ВВОДНАЯ ЧАСТЬ

Cd - довольно мягкий металл серебристо-белого цвета несколько тверже олова но мягче цинка , вальцуется в листы , хорошо куется и легко поддается полированию. Чистый ,свободный от посторонних примесей , металлический Cd также , как и олово при сгибании издает характерный треск.

Cd , обладающий отрицательным потенциалом (( = -0,4 В.) , хорошо растворим в минеральных кислотах , с образованием соответствующих солей , причем химически чистый металл растворяется в кислотах значительно хуже , чем технический. Cd не растворяется в щелочах и осаждается из растворов солей в виде окиси кадмия , нерастворимой в избытке реагента.

В сухом воздухе при комнатной температуре Cd почти не изменяется. В атмосфере влажного воздуха он покрывается тонкой пленкой окиси , которая при 200( C приобретает соломенно-желтый цвет и предохраняет металл от дальнейшего разрушения.

Пары Cd токсичны : при вдыхании вызывают тошноту и головную боль ; токсичны также растворимые соли Cd.

Основная область применения кадмиевых покрытий - защита изделий из черных металлов (сталь , чугун ) от атмосферной , и особенно от морской коррозии.

Применение кадмиевых покрытий широко применяется в радиотехнической , электронной и других отраслях промышленности ; продукты коррозии кадмия менее объемисты , чем продукты коррозии Zn , Cd легче паяется с применением неагрессивных флюсов. Кадмирование чаще применяется в тех случаях , когда изделия из черных и цветных металлов подвергаются действию атмосферы или жидкой среды , содержащей хлориды (морская вода ) , а также когда контактирует с Fl или Mg .

Электролиты для кадмирования можно разделить на простые кислые и сложные комплексные , которые по природе аниона соли Cd и комплексообразующего лиганда подобны электролитам цинкования.

Поведение этих электролитов характеризуется относительным расположением поляризационных кривых , приведенных на рисунке 1.

Из таблицы видно , что в цианистом (и особенно пирофосфатном ) электролите Cd осаждается на катоде при более высокой поляризации (т. е. при более отрицательных потенциалах ) , чем в сернокислом электролите без специальных добавок. В присутствии добавок можно получать более равномерные по толщине покрытия , чему также способствует снижение выхода металла по току при увеличении катоднои плотности тока , особенно заметное при малом содержании кадмия.

Благодаря удачному подбору поверхностно активных органических добавок, значительно повышающих катодную поляризацию в кислых электролитах кадмирования, в последнее время стало возможным получать из них также относительно равномерные по толщине и мелкозернистые по структуре осадки.
Поэтому наряду с токсичными комплексами электролитов, кислые электролиты, содержащие эффективные добавки ПАВ, могут заменять токсичные цианистые электролиты.

Кислые электролиты.

Из кислых электролитов кадмирования известны сернокислые, борфтористые, перхлоратные, фенол- и фенолдисульфоловые электролиты.

Природа аниона солей Cd в растворах без специальных добавок оказывает большое влияние на катодную и анодную поляризацию, выход металла по току из структуры осадков. Так, в зависимости от природы аниона, катодная и анодная поляризация Cd возрастает (i =1(102 А/м2) от 10 до 50 мВ. в следующем ряду: