Исследования электролитов кадмирования

                  Ленинский территориальный отдел народного
                   образования администрации г. Астрахань
                              Средняя школа № 8


                                Секция ХИМИЯ



                   ИССЛЕДОВАНИЯ ЭЛЕКТРОЛИТОВ КАДМИРОВАНИЯ

                           СТАЛИ И ДРУГИХ МЕТАЛЛОВ



                                                             Остапенко Антон
                                                          Кондратьев Дмитрий
                                                           Средняя школа № 8



                            Научный руководитель: Кравцов Евгений Евгеньевич
                                   кандидат химических наук,  доцент кафедры
                                                 «Неорганической химии» АГТУ



                            г. Астрахань 1999 г.

                              ВВОДНАЯ    ЧАСТЬ

    Cd -  довольно  мягкий  металл    серебристо-белого  цвета    несколько
тверже олова   но мягче цинка , вальцуется  в  листы   ,  хорошо  куется   и
легко поддается полированию. Чистый ,свободный  от  посторонних  примесей  ,
металлический Cd также ,  как  и  олово  при  сгибании   издает  характерный
треск.
    Cd , обладающий отрицательным  потенциалом  ((  =  -0,4  В.)  ,  хорошо
растворим в минеральных кислотах , с образованием  соответствующих  солей  ,
причем химически чистый металл растворяется в кислотах  значительно  хуже  ,
чем технический. Cd не растворяется в  щелочах  и  осаждается  из  растворов
солей в виде окиси кадмия , нерастворимой в избытке реагента.
    В сухом воздухе при комнатной температуре Cd  почти  не  изменяется.  В
атмосфере влажного воздуха он покрывается тонкой  пленкой  окиси  ,  которая
при 200( C  приобретает  соломенно-желтый  цвет  и  предохраняет  металл  от
дальнейшего разрушения.
    Пары Cd токсичны : при вдыхании вызывают  тошноту  и  головную  боль  ;
токсичны также растворимые соли Cd.
    Основная область применения кадмиевых  покрытий  -  защита  изделий  из
черных металлов (сталь , чугун ) от атмосферной  ,  и  особенно  от  морской
коррозии.
    Применение кадмиевых покрытий широко применяется в  радиотехнической  ,
электронной и других отраслях  промышленности  ;  продукты  коррозии  кадмия
менее  объемисты  ,  чем  продукты  коррозии  Zn  ,  Cd   легче  паяется   с
применением  неагрессивных  флюсов.  Кадмирование  чаще  применяется  в  тех
случаях , когда изделия из черных и цветных металлов  подвергаются  действию
атмосферы или жидкой среды , содержащей хлориды (морская вода )  ,  а  также
когда контактирует с Fl или Mg .
    Электролиты для  кадмирования  можно  разделить  на  простые  кислые  и
сложные   комплексные   ,   которые   по   природе   аниона   соли   Cd    и
комплексообразующего лиганда подобны электролитам цинкования.
    Поведение этих электролитов характеризуется относительным расположением
поляризационных кривых , приведенных на рисунке 1.



    Из таблицы  видно  ,  что  в  цианистом  (и  особенно  пирофосфатном  )
электролите Cd осаждается на катоде при более  высокой  поляризации  (т.  е.
при более отрицательных потенциалах ) , чем в  сернокислом  электролите  без
специальных добавок. В присутствии добавок можно получать более  равномерные
по толщине покрытия , чему также способствует  снижение  выхода  металла  по
току при увеличении катоднои плотности тока , особенно  заметное  при  малом
содержании кадмия.
    Благодаря удачному подбору поверхностно активных органических  добавок,
значительно  повышающих   катодную   поляризацию   в   кислых   электролитах
кадмирования, в последнее  время  стало  возможным  получать  из  них  также
относительно равномерные по толщине и мелкозернистые  по  структуре  осадки.
Поэтому наряду с токсичными комплексами  электролитов,  кислые  электролиты,
содержащие эффективные  добавки  ПАВ,  могут  заменять  токсичные  цианистые
электролиты.



    Кислые электролиты.

    Из кислых электролитов кадмирования известны сернокислые, борфтористые,
перхлоратные, фенол- и фенолдисульфоловые электролиты.
    Природа аниона солей Cd в растворах без специальных  добавок  оказывает
большое влияние на катодную и анодную поляризацию, выход металла по току  из
структуры осадков. Так, в зависимости от природы аниона, катодная и  анодная
поляризация Cd возрастает               (i =1(102  А/м2) от 10 до 50  мВ.  в
следующем ряду:
    Cl -