Кинетические кривые при цементации меди

На рис. 9 приведены кинетические кривые, полученные при цементации меди железным порошком в растворе состава, кг/м3: 20,0 Си; 2,5 H2S04. При цементации меди неактивированным порошком степень превращения меди за 10 мин составила всего 0,275. Предварительная активация порошка в растворе с 25 кг/м3 H2S04 в течение 2 мин позволила резко увеличить скорость цементации. Степень превращения меди в течение 10 мин составила уже 0,850. Более эффективной оказалась активация порошка в течение 2 мин в растворе состава, кг/м3: 1,0 Си; 2,5 H2S04. За 10 мин цементации степень превращения в этом случае составила 0,930.

Экспериментальные данные (рис. 9) были аппроксимированы уравнением (64). Константы скорости цементации, рассчитанные по уравнению (65), оказались равными 0,034; 0,2023; 0,2876 для исходного порошка и для порошков, активированных кислотой и медью. Из приведенных данных следует, что активация порошков в растворе меди позволила увеличить скорость процесса в 8,5 раза. Эффект активации порошка объясняется, по-видимому, не только удалением пленки окислов с поверхности частиц порошка, но и образованием пористого слоя цементного осадка с хорошо развитой поверхностью, на которой протекает последующее осаждение металла.

Пористость цементных осадков определяли двумя методами: методом искусственной коррозии и методом повторной цементации. Искусственную коррозию осуществляли путем наложения на железную пластину с цементной медью фильтровальной бумаги, пропитанной раствором К3 Fe (CN) 6 + NaC 1. Количественной характеристикой пористости цементного осадка в этом случае служило число пятен турнбулевой сини на поверхности бумаги. Метод повторной цементации заключается в вытеснении меди из стандартного раствора металлом-цементатором, на поверхности которого уже имеется слой цементной меди, полученной при первичной цементации в исследуемом растворе. Скорость повторной цементации при постоянном значении количества цементной меда на единице поверхности металла-цементатора пропорциональна пористости цементного осадка.