КИНЕТИКА ЭЛЕКТРООСАЖДЕНИЯ СПЛАВА ЦИНК-НИКЕЛЬ ИЗ СУЛЬФАТНО-ГЛИЦИНАТНОГО ЭЛЕКТРОЛИТА
Аннотация
Проведено исследование кинетики электроосаждения сплава цинк-никель из кислого сульфатно-глицинатного электролита и свойств формирующегося покрытия в зависимости от состава электролита и режима осаждения. Хроноамперометрическое исследование электроосаждения сплава цинк-никель позволило установить, что при потенциалах поляризации –1,00 –1,05 В относительно ХСЭ процессы на электроде протекают с диффузионным контролем. Изменение потенциалов в область более отрицательных значений приводит к кинетическим затруднениям. На формирование сплава цинк-никель из сульфатно-глицинатного электролита оказывает влияние концентрация соли никеля. От ее содержания в растворе зависят поляризация процесса, перенапряжение кристаллизации, количество никеля в осадке. Максимальное перенапряжение кристаллизации формирования осадка соответствует содержанию NiSO4 в электролите в количестве 0,12-0,14 моль/л. Этому же диапазону концентраций отвечают большие парциальные плотности тока электровосстановления никеля при электроосаждении сплава Zn-Ni. Установлено, что при содержании сульфата никеля более 0,16 моль/л количество никеля в осадке снижается. При электроосаждении сплава в результате выделения водорода отмечается повышение рНs приэлектродного слоя. Высказано предположение, что при катодной плотности тока более 10 мА/см2 формирование сплава цинк-никель происходит при участии нейтральных и электроотрицательных комплексов. Определение защитной способности образцов в 3%-ном растворе NaCl методом хроновольтамперометрии и импедансной спектроскопии показало, что максимальной коррозионной стойкостью характеризуются образцы с содержанием никеля 14,4 %, полученные в растворе с концентрацией сульфата никеля 0,12-0,14 моль/л.
<span style="opacity: 0;"> . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . </span>
Литература
Wang Yu-S., Chen Po-Yu. Electrochemical study and electrodepo-sition of Zn-Ni alloys in an imide-type hydrophobic room-temperature ionic liquid: feasibility of using metal chlorides as the metal sources. J. Electrochem. Soc. 2018. V. 165. N 2. P. 76-82. DOI: 10.1149/2.1181802jes.
Grill C.D., Kollender J.P., Hassel A.W. Preparation and investiga-tion of combinatorially electrodeposited zinc–nickel, zinc–cobalt, and zinc–nickel–cobalt material libraries: Zn-Ni, Zn-Co and Zn-Ni-Co material libraries. Phys. Status Solidi A. 2017. V. 214. N 9. 1600706. DOI: 10.1002/pssa.201600706.
Kahoul A., Azizi F., Bouaoud M. Effect of citrate addi-tive on the electrodeposition and corrosion behaviour of Zn–Co alloy. Trans. Inst. Met. Finish. 2017. V. 95. N 2. P. 106-113. DOI: 10.1080/00202967.2017.1265766.
Chentsova E.V. Potentiodynamic method for the study of zinc-nickel alloys formed in sulphateacetate solutions. Vopr. Elektrotekhnol. 2017. V. 14. N.1. P. 65-68 (in Rus-sian).
Povetkin V.V., Makarova L.N. Phase composition and properties of zinc-nickel alloys from trilonate solutions. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2011. V. 54. N 3. P. 72-74 (in Rus-sian).
Shekhanov R.F., Gridchin S.N., Balmasov A.V. Electro-deposition of zinc-nickel alloys from alkaline complex electrolytes. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2016. V. 59. N 1. P. 51-53 (in Russian).
Dogadkina E.V., Rumyantseva K.E., Shekhanov R.F., Semenov A.O. Electrodeposition of zinc-nickel alloys. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2011. V. 54. N 1. P. 93-95 (in Rus-sian).
Vinokurov E.G., Burukhina T.F., Kolesnikov V.A., Fadina S.V. Concentration criterion for the classification of resource-saving solutions for the electrodeposition of metal coatings. Teoret. Osn. Kmim. Tekhnolog. 2012. V. 46. N 5. P. 569-575 (in Russian).
Jelinek T.V. Advances in metal finishing – an assessment of the International Literature 2016-2017. Galvanotekhn. Obrab. Pov-ti. 2018. V. 26. N 1. P. 4-10 (in Russian).
Sapronova L.V., Sotskaya N.V., Dolgikh O.V. Kinetics of nickel electrodeposition from complex solutions con-taining amino acids. Kondens. Sredy Mezhfazn. Granitsy. 2013. V. 15. N 4. P. 446-452 (in Russian).
Gharahcheshmeh M.H., Sohi M.H. Electrochemical studies of zinc–cobalt alloy coatings deposited from alkaline baths containing glycine as complexing agent. J. Appl. Electrochem. 2010. V. 40. N 8. P. 1563–1570. DOI: 10.1007/s10800-010-0142-6.
Mosavat S.H., Bahrololoom M.E, Shariat M.H. Elec-trodeposition of nanocrystalline Zn–Ni alloy from alka-line glycinate bath containing saccharin as additive. Appl. Surf. Sci. 2011. V. 257. N 20. P. 8311-8316. DOI: 10.1016/j.apsusc.2011.03.017.
Davlatshoeva J.A., Eshova G.B., Rahimova M.M., Gu-riev M.O., Kvyatkovskaya L.V. Processes of formation of glycinate complexes of iron (II) and iron (III) under arious ional forces of solution. Am. J. Chem. 2017. V. 7. N 2. P. 58-65. DOI: 10.5923/j.chemistry.20170702.03.
Berezin N.B. Mavletov M.N., Yarullin A.Z., Mezhevich Zh.V. The modified electrolytes on the basis of amino-complexes. Butlerov Commun. 2016. V. 48. N 11. P.58-70.
Berezin N.B., Berezina T.N., Mezhevich Zh.V., Chevela V.V. Carriers of charges in electrolytes for the production of zinc coatings alloyed with chromium. Zinc (II) - chromium (III) - glycine-water system. Vest. Kazan. Tekhnol. Un-ta. 2013. V. 16. N 5. P. 262-264 (in Rus-sian).
Sotskaya N.V., Dolgikh O.V. Electrodeposition of nickel from glycine-containing electrolytes with different pH values. Fizikokhim. Poverkh. Zashch. Mat. 2008. V. 44. N 5. P. 514-521 (in Russian).
Dolgikh O.V., Wu Thi Zuen, Sotskaya N.V. Effect of nickel ions on the buffer capacity of aqueous glycine solutions. Russ. Zhurn. Fizich. Khim. 2009. V. 83. N 3. P. 463-467 (in Russian).
Chentsova E.V., Pochkina S.Yu., Solovyova N.D. Physical and chemical properties of sulfate-glycinate galvanizing solutions. Kon-dens. Sredy Mezhfazn. Granitsy. 2017. V. 19. N 4. P. 596-604 (in Russian). DOI: 10.17308 / kcmf.2017.19 / 242.
Ibrahim M.A.M., Al Radadi R.M. Role of glycine as a complexing agent in nickel electrodeposition from acidic sulphate bath. Int. J. Electrochem. Sci. 2015. V. 10. N 6. P. 4946-4971.
Berezin N.B., Berezina T.N., Mezhevich Zh.V., Chevela V.V. Carriers of charges in electrolytes for obtaining zinc coatings. Zinc (II) -glycine-water system. Vest. Kazan. Tekhnol. Un-ta. 2013. V.16. N 5. P. 267-268 (in Rus-sian).
Berezin N.B., Berezina T.N., Mezhevich Zh.V., Sysoev V.A. The state and behavior of glycine in aqueous solu-tions. The role of glycinate complexes in the electrodepo-sition of metals and alloys. Vest. Kazan. Tekhnol. Un-ta. 2014. V. 17. N 22. P. 355-359 (in Russian).
Dolgikh O.V., Wu Thi Zuen, Sotskaya N.V. The influ-ence of the nature of the background anion on the buffer capacity of glycine-containing electrolytes nickel plating. Zhurn. Fizich. Khim. 2009. V. 83. N 6. P. 1073-1078 (in Russian).
Wu Thi Zuen, Dolgikh O.V., Sotskaya N.V., Kotlya-rova E.A. Kinetics of electrodeposition of nickel from solutions of different anionic composition. Kondens. Sredy Mezhfazn. Granitsy. 2009. V. 11. N 1. P. 37-46 (in Russian).
Fetter K. Electrochemical kinetics. М.: Khimiya. 1967. 856 p. (in Russian).
