ЭЛЕКТРООСАЖДЕНИЕ ЦИНКОВЫХ ПОКРЫТИЙ ИЗ СУЛЬФАТНОГО ЭЛЕКТРОЛИТА Выполнили: Коляскина Лидия 9 в, Крушевская Анна 9 в Руководители: доктор химических наук, профессор НИ РХТУ им. Д.И.Менделеева Медведев Г.И., учитель химии высшей категории МОУ «СОШ 15» Рыжонкова И.В.

Структурная формула фиксатора [] n

Влияние буферирующих добавок, концентрации фиксатора и плотности тока на внешний вид цинковых покрытий Буферирующая добавка, г/л Концентрация фиксатора, г/л Плотность тока, А/дм 2 Внешний вид покрытий Н 3 В , Серебристые Серебристые с пригаром Серебристые Блестящие Полублестящие Полублестящие с пригаром Серебристые Блестящие Полублестящие Полублестящие с пригаром Блестящие Полублестящие Полублестящие с пригаром

Аминоуксусная кислота , Серебристые Серебристые с пригаром Блестящие Блестящие с пригаром Блестящие Полублестящие Полублестящие с пригаром Блестящие Полублестящие Серебристые Серебристые с пригаром

Зависимость выхода по току цинка ВТ (%) от плотности тока i k (Адм -2 ) Состав электролита, г·л -1 : ZnSO 4 ·7H 2 O – 200, Na 2 SO 4 ·10H 2 O – 50, фиксатор – 1, рН = 3,5; 1 – электролит + аминоуксусная кислота – 30 г·л -1 ; 2 – электролит + H 3 BO 3 – 30 г · л -1.

Зависимость плотности тока i k (Адм -2 ) и емкости двойного электрического слоя С от потенциала электрода – Е к (В; н.в.э.) в электролите цинкования Электролит (г·л -1 ): ZnSO 4 ·7H 2 O – 200, Na 2 SO 4 ·10H 2 O – 50, H3BO 3 – 30, рН = 3,5. 1,3 - электролит, 2,4 – электролит + фиксатор - 1 г·л -1.

Зависимость величины pH прикатодного слоя (pH s ) от плотности тока i k (Адм -2 ) в электролите цинкования. Состав электролита, г·л -1 : ZnSO 4 ·7H 2 O – 200, Na 2 SO 4 ·10H 2 O – 50, фиксатор – 1. 1 – электролит; 2 – электролит + H 3 BO 3 – 30 г·л -1 ; 3 – электролит + Al 2 (SO 4 ) 3 ·18H 2 O – 30 г·л -1 ;

Зависимость степени блеска (Б, %) и степени заполнения (Q, %) от плотности тока i k (Адм -2 ) 1 – Б - i K ; 2 – Q - i K.

Структура комплекса Zn 2+ с мономерным продуктом конденсации фенола и формальдегида (Ф) и молекулой воды по данным квантовохимического расчета. В молекуле Ф белым цветом выделены атомы водорода, серым – углерода, темным - кислорода

Структура комплекса Zn 2+ с мономерным продуктом конденсации фенола и формальдегида (Ф) на поверхности кластера Zn 49 по данным квантовохимического расчета

Изменение суммарной величины энергии продуктов по сравнению с суммарной величиной исходных веществ п/п Уравнение реакции к Дж/моль 1Zn(OH) 2 + е = ZnOH + ОН"271 2ZnOH + + e = ZnOH-897 3[ZnФ] 2+ +e = Zn + +Ф-874 4[Zn(ОН)Ф] + + е = ZnOH + Ф-662 5[Zn(ОН) 2 Ф] + + е =ZnOH + ОН - +Ф173

Применение цинковых покрытий

Выводы 1. В результате процесса электроосаждения цинка из сульфатного электролита с фиксатором (продуктом конденсации фенола с формальдегидом) и буферирующими добавками показано, что фиксатор совместно с Н 3 ВО 3 или аминоуксусной кислотой образует блестящие покрытия цинка с выровненной поверхностью при id = А/дм 2. 2.Показано, что степень блеска покрытий цинка проходит через максимум, а степень заполнения поверхности уменьшается с ростом катодной плотности тока от 24 до 10%. 3. Квантохимическим методом проведены исследования системы, состоящей из гидратированных ионов цинки и молекул фиксатора (Ф). Показано, что в объеме электролита наиболее вероятно присутствие комплексов типа [Zп(Н 2 O)х(Ф)у] 2+. В прикатодном слое за счет подщелачивания электроактивными частицами являются [Zn(OH)] +, [ZnФ] 2+, [Zn(ОН)Ф] В лабораторных условиях разработаны сульфатные для получения блестящих покрытий цинка с выровненной поверхностью.

Спасибо за внимание!