Процес електровідновлення міді, цинку, нікелю та хрому на біполярному електроді - Автореферат

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИЗ дисертацією можна ознайомитись у науковій бібліотеці Інституту загальної та неорганічної хімії ім. Дисертацію присвячено дослідженню процесу електровідновлення міді, цинку, нікелю та хрому при електролізі з біполярним електродом. Встановлено закономірності впливу густини струму, швидкості руху біполярного електроду та концентрації електроліту на продуктивність процесу електровідновлення металів (міді, цинку, нікелю та хрому) з водних розчинів в біполярному електролізері оригінальної конструкції. електролізер струм метал цинк Проведено сравнительное изучение процесса электровосстановления металлов (меди, цинка, никеля и хрома) в электролизерах с биполярном электродом и с обычным токоподводом при прочих равных условиях (одинаковой площади, взаимном расположении электродов в электролизере и проч.) с фоновым электролитом и без него. Сочетание равномерности распределения потенциала с высокими предельными токами позволяет получить металлические осадки меди, никеля и цинка из разбавленных растворов (0,0039-0,0233 моль/л - для меди и цинка и 0,136-0,272 моль/л для никеля), что невозможно на монополярном электроде.Внаслідок цього погіршується рівномірність розподілу покриттів на поверхні електроду, зростають енергетичні витрати на електрохімічний процес відновлення металів. Застосування біполярного електроду може суттєво поліпшити розподіл потенціалу при осадженні металу, завдяки чому зявляється можливість отримання високоякісних покриттів. В літературі запропоновано багато шляхів реалізації різних типів біполярного електроду в електрохімічних пристроях, зокрема, щодо його застосування при обробці стрічки, листового матеріалу, дроту, тощо. Проте, він дає можливість отримання компактних осадів з електролітів з малою концентрацією іонів металу, що неможливо в таких умовах в електролізері з монополярним електродом, дозволяє вирішувати деякі проблеми регенерації електролітів та очистки промивних вод від важких металів. Встановлено закономірності впливу густини струму, швидкості руху біполярного електроду та концентрації електроліту на ефективність процесу електровідновлення металів (міді, цинку, нікелю та хрому) з водних розчинів в біполярному електролізері оригінальної конструкції.Розглянуто різні способи його реалізації і зроблено висновок про доцільність його використання при електровідновленні міді, цинку та нікелю з низькоконцентрованих розчинів, що моделюють промивні води. Біполярний електрод рухається в напрямку від катодної камери до анодної. коефіцієнт вилучення металу з розчину визначали за зменшенням концентрації іонів металів в катодній камері, за формулою: Кв=(Со-Ск)/Со*100 де Ск - кінцева концентрація іонів металу, Со - початкова концентрація іонів металу; У третьому розділі наведено експериментальні результати вивчення процесу електровідновлення металів {міді(ІІ), цинку(ІІ), нікелю(ІІ)} в електролізерах з моно-та біполярним електродами оригінальної конструкції. 1,2 наведено значення граничних густин струму при електролізі з моно-та біполярним електродами. Звертає увагу до себе той факт, що при використанні електролізеру з біполярним електродом у комірці, коли біполяр є катодом, відбувається осадження металу (міді, цинку, нікелю) з електролітів, що і моделюють промивні води.Проведено дослідження процесу електровідновлення міді, цинку, нікелю та хрому з водних розчинів в електролізері з біполярним електродом. Встановлено закономірності впливу густини струму, швидкості руху біполярного електроду та концентрації електроліту на продуктивність процесу електроекстракції металів (міді, цинку, нікелю та хрому) з водних розчинів в біполярному електролізері оригінальної конструкції: зростання концентрації електроліту та швидкості руху біполярного електроду веде до підвищення швидкості масопереносу. Поєднання рівномірності розподілу потенціалу з високими граничними струмами дозволяє отримувати щільні металічні осади міді, нікелю і цинку з розведених розчинів (0,0039-0,023 моль/л - для міді та цинку, 0,136-0,272 моль/л - для нікелю), що неможливо на монополярному електроді. На прикладі електроосадження чорного хрому, показана доцільність використання біполярного електроду, що дозволяє інтенсифікувати процес нанесення у 8-10 разів, при покращенні екологічного середовища виробництва. Цей метод можна рекомендувати для нанесення інших покриттів (міді, нікелю, цинку) на стрічку, дріт, прокат.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ ВИКЛАДЕНО У ПУБЛІКАЦІЯХ

Болдырев Е. И., Иванова Н. Д., Власенко Н. Е. Использование метода биполярного электрода для извлечения меди из растворов с низкой концентрацией// УХЖ. - 1997. - т. 63, № 9. - С. 18-20.

Болдырев Е. И., Иванова Н. Д., Власенко Н. Е. Извлечение цинка методом биполярного электрода из растворов с низкой концентрацией// УХЖ. - 1998. - т. 64, № 8. - С. 114-117.

Иванова Н. Д., Болдырев Е. И., Власенко Н. Е. Нанесение черного хромового покрытия методом биполярного электрода// Экотехнология и ресурсосбережение. - 1999. - № 2. - С. 26-29.

Иванова Н. Д., Власенко Н. Е., Болдырев Е. И. Увеличение скорости извлечения меди и цинка из промывных вод методом биполяроного электрода// Экотехнология и ресурсосбережение. - 2000. - № 6. - С. 33-37.

Иванова Н. Д., Власенко Н. Е., Болдырев Е. И. Массопереренос при извлечении меди и цинка при использовании биполярного электрода// Химия и технология воды. - 2000. - т. 22, № 6. - С. 354-358.

Власенко Н. Є., Герасимчук А. І., Іванова Н. Д. Дослідження процесу вилучення нікелю з малоконцентрований розчинів методом біполярного електроду// Вісник НАУ. - 2002. - № 1. - С. 212-215.

Иванова Н. Д., Герасимчук А. И., Власенко Н. Е., Кинетика процесса электроэкстракции меди (II) из разбавленных электролитов при использовании биполярного электрода// ЖПХ. - 2002. - т. 75, № 7. - С. 1096-1098.

Власенко Н. Є., Іванова Н. Д., Колбасов Г. Я. Дослідження процесу вилучення нікелю на біполярному електроді з низькоконцентрованих розчинів//Вісник Львівського університету. Сер. хім. - 2002. - Вип. 42. - ч. 2 - С. 216-218.

Власенко Н. Е., Иванова Н. Д. Элетровосстановление ионов никеля в электролизере с биполярным электродом из слабоконцентрированных растворов// УХЖ. - 2003 - т. 69, №3. - С. 83-85.

Власенко Н. Е., Иванова Н. Д., Колбасов Г. Я., Герасимчук А. И. Изучение процесса элетровосстановления ионов цинка на биполярном электроде в слабоконцентрированных растворах// УХЖ. - 2003. - т. 69, № 8. - С. 108-110.

Boldyrew J. I., Iwanowa N. D., Wlasenko N. J. Metod bipolarnogo electroda primienitielno k izwleceniju metallow iz razbawlennych rastworow// konferencji “Awarie i katastrofi chemiczne. Awarie elektrowni jadrowych.” - Bialystok (Poland). - 1995. - С. 241.

Boldyrev E. I., Ivanova N. D., Vlasenko N. E. Electrodeposition of metals from low concentrated solutions by the bipolar electrode method// 48th Annual Meeting of ISE. - Paris (France). - 1997. - Р. 895.

Vlasenko N., Ivanova N. D. The bipolar electrode method in electrodeposition of black chromium covers// Second European Conference on Advanced Materials and Technologies. - Bucharest (Romania). - 2001. - Р. 77-79.

Vlasenko N., Ivanova N. D., Kolbasov G. J. The bipolar electrode method in electrodeposition of nicel covers// 53th Annual Meeting of ISE. - Duseldorf (Germany). - 2002. - Р. 257.

Власенко Н. Е., Иванова Н. Д. Метод извлечения никеля с помощью биполярного электрода в слабоконцентрированных растворах// Научно-практическая конференция “Прикладная физическая химия“. - Алушта (Украина). - 2002. - С. 102-104.

Размещено на .ru