ЭЛЕКТРООСАЖДЕНИЕ СПЛАВОВ ОЛОВО-КОБАЛЬТ ИЗ ОКСАЛАТНО-АММОНИЙНЫХ ЭЛЕКТРОЛИТОВ
Аннотация
Показана возможность получения качественных электролитических сплавов олово-кобальт из оксалатно-аммонийных электролитов различного состава. Результаты расчета ионных равновесий показывают, что при рН < 7,5 поведение системы Sn2+ - Co2+ - SO42- - C2O42- - NH3 определяется главным образом процессами образования оксалатных комплексов олова и кобальта, при этом растворимые бис- и трис-комплексы оказываются доминирующими частицами в широкой области рН. Для исследуемых электролитов характерна высокая поляризуемость в рабочем интервале плотностей тока от 0,5 до 2,0 А/дм2, которая наряду с высокой поляризацией способствует образованию мелкокристаллических осадков сплавов олово-кобальт. Установлено, что из исследованных растворов возможно получение доброкачественных осадков сплава в интервале плотностей тока от 0,5 до 2 А/дм2. Введение в электролит оксалата аммония, способного образовывать с ионами Sn2+ и Co2+ устойчивые комплексы, обеспечивает увеличение рабочего интервала рН. Электроосаждение протекает с большой катодной поляризацией, способствующей получению качественных мелкокристаллических покрытий осаждаемых сплавов. Наименьшая скорость коррозии 0,03 мА/см2 соответствовала покрытию с высоким содержанием кобальта. Наименьшая разность потенциалов между олово-кобальтовым покрытием и сталью наблюдалась для сплава, полученного из электролита с повышенным содержанием кобальта. Значение ЭДС для других олово-кобальтовых сплавов была выше, в связи с этим скорость коррозии сплавов возрастет. Существенное изменение структуры олово-кобальтовых покрытий происходит при значительном легировании их кобальтом. Наиболее мелкокристаллическая структура сплава была получена из электролита с повышенным содержанием кобальта. Средний диаметр зерен покрытия составляет 0,147 мкм и средний максимальный размер зерен по высоте минимален среди исследованных сплавов и составляет 0,526. При малом легировании покрытий кобальтом диаметр зерен увеличивается до 0,246 мкм и средний максимальный размер зерен покрытия по высоте равен 0,782 мкм. При увеличении содержания кобальта в сплавах олово-кобальт снижается размер зерен по высоте с 2 мкм до 500 нм.
Для цитирования:
Шеханов Р.Ф., Гридчин С.Н. Электроосаждение сплавов олово-кобальт из оксалатно-аммонийных электролитов. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2023. Т. 66. Вып. 12. С. 111-116. DOI: 10.6060/ivkkt.20236612.6965.
Литература
Zenin V.V., Spiridonov B.A., Berezina N.N., Kochergin A.V. // Tekhnol. Electron. Prom-ti. 2007. N 7. P. 32-34 (in Russian).
Lacnjevac U., Jovic B.M., Jovic V.D. // J. Electrochem. Soc. 2012. V. 159. N 5. P. D310-D318. DOI: 10.1149/ 2.042205JES.
Jovic B.M., Lanjevac U., Krstaji N.V., Jovic V.D. // Electrochim. Acta. 2013. V. 114. P. 813-818. DOI: 10.1016/ j.electacta.2013.06.024.
Rudnik E. // Electroanal. Chem. 2014. V. 726. P. 97-106. DOI: 10.2478/amm2014-0031.
Shekhanov R.F., Gridchin S.N. // ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2022. V. 65. N 6. P. 37-43. DOI: 10.6060/ivkkt.20226506.6556.
Vinokurov E.G., Bondar V.V. Model Concepts for Describing and Prognosticating the Electrodeposition of Alloys. M.: VINITI Ross. Akad. Nauk. 2009. 164 p. (in Russian).
Kahoul A., Azizi F., Bouaoud M. // Trans. IMF. 2017. V. 95. N 2. P. 106-113. DOI: 10.1080/00202967.2017.1265766.
Chentsova E.V., Pochkina S.Yu., Solovyova N.D., Lopukhova M.I. // ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2019. V. 62. N 4. P. 128-134. DOI: 10.6060/ivkkt.20196204.5833.
Gridchin S.N., Shekhanov R.F. // Russ. J. Appl. Chem. 2019. V. 92. N 9. P. 1244-1250. DOI: 10.1134/S107042721909009X.
Gridchin S.N., Shekhanov R.F., Balmasov A.V. // Protect. Metals Phys. Chem. Surf. 2020. V. 56. N 2. P. 363-368. DOI: 10.1134/s2070205120020070.
Mukhametova G.M., Vinokurov E.G., Burukhina T.F., Vasil’ev V.V., Skopintsev V.D. // ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2021. V. 64. N 5. P. 88-97. DOI: 10.6060/ivkkt.20216405.6359.
Vinokurov E.G., Gridchin S.N., Mukhametova G.M., Skopintsev V.D., Burukhina T.F. // Theor. Found. Chem. Eng. 2021. V. 55. N 5. P. 870-879. DOI: 10.1134/ S0040579521040345.
Shekhanov R.F., Gridchin S.N., Balmasov A.V. // Surf. Eng. Appl. Electrochem. 2016. V. 52. N 2. P. 152-156. DOI: 10.3103/S1068375516020125.
Shekhanov R.F. // ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2017. V. 60. N 10. P. 75-81. DOI: 10.6060/tcct.20176010.5605.
Shekhanov R.F., Kuz’min S.M., Balmasov A.V., Gridchin S.N. // Russ. J. Electrochem. 2017. V. 53. N 11. P. 1274-1280. DOI: 10.1134/S1023193517110131.
Shekhanov R.F., Gridchin S.N., Balmasov A.V. // Russ. J. Electrochem. 2018. V. 54. N 4. P. 355-362. DOI: 10.1134/ s1023193518040079.
Shekhanov R.F., Gridchin S.N., Balmasov A.V. // Russ. J. Phys. Chem. A. 2022. V. 96. N 6. P. 1174-1179. DOI: 10.1134/S0036024422060243.
Shekhanov R.F., Gridchin S.N., Bratkov I.V., Ershova T.V., Dontsov M.G. // ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2023. V. 66. N 7. P. 151-158. DOI: 10.6060/ivkkt.20236607.6841j.
Shekhanov R.F., Gridchin S.N., Balmasov A.V. // Protect. Metals Phys. Chem. of Surf. 2017. V. 53. N 3. P. 483-487. DOI: 10.1134/s2070205117030224.
Shekhanov R.F., Gridchin S.N., Balmasov A.V., Mokretsov N.E. // ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2021. V. 64. N 10. P. 72-77. DOI: 10.6060/ivkkt.20216410.6449.
Rozenfel’d I.L. Corrosion and Protection of Metals. M.: Metallurgiya. 1969. 448 p. (in Russian).
Vasil’ev V.P., Borodin V.A., Kozlovskii E.V. Application of Computers in Chemical Analytical Calculations. M.: Vyssh. shk. 1993. 112 p. (in Russian).
