Фізико-хімічні закономірності хімічного та електрохімічного розчинення міді і її сплавів у хлоридних розчинах - Автореферат

АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня доктора хімічних наук Фізико-хімічні закономірності хімічного та електрохімічного розчинення міді і її сплавів у хлоридних розчинахРобота виконана у відділі фізичної хімії та електрохімії розчинів Науково-дослідного Інституту хімії при Харківському національному університеті ім. НАУКОВИЙ КОНСУЛЬТАНТ доктор хімічних наук, старший науковий співробітник Ларін Василь Іванович Науково-дослідний Інститут хімії при Харківському національному університеті ім. Шевченка, завідувач кафедри фізичної хімії доктор хімічних наук, професор Захист відбудеться “16” __травня__ 2003 р. о _1400_ годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.051.14 Харківського національного університету ім.Травлення і селективне хімічне розчинення металів і сплавів широко використовується в технологічному процесі виготовлення плат друкованого монтажу. До цього часу не існує єдиної теорії цього процесу, не розроблена загальна концепція, що звязує реакції, які протікають у рідкій фазі і на поверхні розділу “метал - розчин”. У той же час є актуальним подальший розвиток теорії пасивації, тому що при хімічному й електрохімічному розчиненні міді в подібних розчинах створюються умови для формування на поверхні твердої фази з малорозчинних сполук Cu (I) і Cu (II), які перешкоджають подальшому розчиненню металу. Роботи, що складають основу дисертації, виконувалися у відповідності з такими документами: координаційними планами АН СРСР і АН УРСР, Постановою ДКНТ СРСР № 190 від 10.06.87 р., Наказами Міндержосвіти СРСР № 19 - 11 від 12.03.90 р., № 19 - 60 від 14.09.90 р., координаційним планом № 54 "Екологічні проблеми моря і водних ресурсів України" Міносвіти України (протокол № 1 від 10.01.97 р.), тематичним планом Міносвіти України, розділ № 4 "Екологічно чиста енергетика і ресурсозберігаюча технологія" (наказ Міносвіти України № 37 від 13.02.97 р.: "Фізико-хімічні й електрохімічні основи процесів іонізації і електрокристалізації металів у водних і водно-органічних розчинах" (№ держ. реєстр. У звязку з цим були сформульовані такі основні завдання роботи: - дослідження фізико - хімічних закономірностей кінетики і механізму стадійного процесу хімічного розчинення міді, впливу іонного складу розчину, природи іонів, процесів комплексоутворення і реакційної здатності металокомплексів, що утворюються, на швидкість даного процесу; вивчення ролі органічного розчинника при іонізації міді у водно-органічних хлоридних розчинах;Для міді як металу, що стадійно розчиняється, здійснюється каталітичний механізм, що полягає в іонізації міді до іонів Cu (I) і в наступних стадіях їх окислення різними окислювачами в розчині до Cu (II). У першому розділі приділено увагу виду та стабільності комплексів міді і заліза різних ступенів окислення з іонами галогенів, а для міді - з аміаком, особливо для розчинів з високим значенням іонної сили у водних і водно-органічних середовищах. У розчинах з іонами NH4 (криві 1-3) ця залежність має екстремальний характер на відміну від розчинів без NH4Cl (криві 4-6), у яких швидкість зменшується з перших хвилин розчинення. По-друге, органічний розчинник повинний сприяти формуванню в розчині вищих хлоридних комплексів міді (II), тоді в змішаних водно-органічних розчинах зростає імовірність утворення фрагментів аква-чи органічних комплексів міді (II) із двома хлорид-іонами. Для цих розчинників характерне істотне збільшення швидкості розчинення міді у великій області їхніх концентрацій за рахунок формування в розчині каталітично-активних комплексів, про що свідчить порівняння відповідних розподільних діаграм.Визначено основні закономірності розчинення міді у водних і водно-органічних міднохлоридних розчинах, що полягають в тім, що швидкість розчинення міді збільшується при зростанні швидкості обміну електроном між Cu (I) і Cu (II) при формуванні в розчині каталітично-активних комплексів [Cu(NH3)4(Н2О)2]2 , [Cu(NH3)3(Н2О)3]2 в аміачних розчинах і [Cu(Н2О)4Cl2], [Cu(Н2О)3Cl3]- - у солянокислих розчинах. Зниження ефективного заряду міді (II) і перерозподіл електронної щільності в комплексі підвищує каталітичну активність міді, що входить до його складу. Під дією анодної поляризації відбувається ущільнення структури Cu2О, у більшому ступені - CUCL і розпушення - CUCL2·3Cu(ОН)2 в аміачних розчинах і рекристалізація однієї поверхневої сполуки CUCL у солянокислих розчинах. Запропоновано схему стадійної пасивації міді в аміачних розчинах, яка враховує як процеси, що протікають на поверхні металу, так і з зовнішнього боку шару, що пасивує. Виявлено селективність і основні стадії процесу, причини їхнього лімітування, вплив співвідношення компонентів у сплавах на кінетику і механізм активного розчинення і пасивації поверхні як при корозії, так і при анодному розчиненні.Образование химически осажденных и анодных пассивирующих слоев CUCL при травлении меди // Электрохимия. О механизме ионизации меди в растворах хлорида меди (II) // Вестник Харьк. ун - та.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИОСНОВНИЙ ЗМІСТ ДИСЕРТАЦІЙНОЇ РОБОТИ ВИКЛАДЕНО В ПУБЛІКАЦІЯХ