апрель 2019

Екологічно-безпечний швидкісний електроліт для нанесення цинкового покриття способом електронатирання


Пушкін Станіслав Олександрович Пушкін С. О. , Грима М. Р. , Андрійчук О. О. , Ущаповський Дмитро Юрійович Ущаповський Д. Ю. , Мотронюк Т. І.
Химия и современные технологии
Abstract / Full Text

Пушкін С. О., Грима М. Р., Андрійчук О. О., Ущаповський Д. Ю., Мотронюк Т. І. Екологічно-безпечний швидкісний електроліт для нанесення цинкового покриття способом електронатирання / Химия и современные технологии : Метериалы ІХ Международной научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Химия и современные технологии», 2019. – C. 86-87


Основною проблемою, як гальванічного цинкування, так і інших гальванічних процесів, є висока екологічна небезпека процесів, внаслідок можливості потрапляння в навколишнє середовище із стічними водами токсичних речовин. Для реалізації нанесення покриття способом електронатирання було запропоновано застосувати екологічно безпечний електроліт цинкування складу 350 г/л ZnSO4, 30 г/л (NH4)2SO4. Для покращення якості отримуваного осаду до складу розчину запропоновано додавати лимонну кислоту, екологічно безпечну речовину. 

Рисунок 1 − Поляризаційні криві зняті в електроліті складу 175 г/л ZnSO4, 30 г/л (NH4)2SO4, 0-20  г/л лимонна кислота

Рисунок 2 − Поляризаційні криві зняті в електроліті складу 350 г/л ZnSO4, 30 г/л (NH4)2SO4, 0-20  г/л лимонна кислота

Дослідження впливу концентрації сульфату цинку та лимонної кислоти на поляризацію виділення цинку показали наступне. Як видно з рисунку 1, найбільшого значення поляризація виділення цинку набуває при концентрації лимонної кислоти 2 г/л, при подальшому збільшенні її вмісту поляризація зменшується. У більш концентрованому розчині електроліту (рис. 2), також можна побачити, що найбільша поляризація досягається при вмісті лимонної кислоти 5 г/л, при подальшому збільшенні її вмісту поляризація зменшується.

 

Рисунок 3 − Осаджені цинкові покриття в електроліті 175 г/л ZnSO4, 30 г/л (NH4)2SO4, 5-10 г/л лимонна кислота, pH = 2 за густин струму: а – 2 А/дм2 ; б – 3 А/дм2 ; в – 4 А/дм2

Рисунок 4 − Осаджені цинкові покриття в електроліті 350 г/л ZnSO4, 30 г/л (NH4)2SO4, 5-10 г/л лимонна кислота, pH = 2 за густин струму: а – 5 А/дм2 ; б – 10 А/дм2 ; в – 20 А/дм2

Дослідження впливу складу розчину та густини струму на якість катодних осадів мідь свідчить про наступне. В області невисоких густин струму отримані не суцільні із прогалинами покриття (рис. 3,4 – а), а за густин струму, що відповідають близько 50% від граничної осаджуються  суцільні  напівблискучі осади цинку (рис.3,4 – б). При наближенні до граничної густини струму на краях зразків  з’являється  пригар (рис.3,4 – в). Як свідчать отримані дані, збільшення вмісту цинку, призводить до непропорційного зростання максимальної робочої густини струму, це може бути пояснено наявністю міграційного масоперенесення. З іншого боку отримані дані свідчать про можливість значної інтенсифікації процесу цинкування способом електронатирання.