Влияние ионов хлора на скорость цементации

Влияние ионов хлора на скорость цементации зависит в свою очередь от величины рН растворов: при рН = 3,0-3,2 скорость цементации увеличивается, а при рН = 4,0-4,5 снижается. Снижение скорости цементации меди железом в присутствии Na2S04 объясняется главным образом снижением величины миграционного тока на катодных участках.

Отмечается, что ионы Na + , К+ и Zn2 + при низких концентрациях их в растворе (1,5 - 3,0 кг/м3) способствуют увеличению скорости цементации меди железом. По-видимому, это связано с низкой электропроводностью исходного раствора, которая увеличивается при добавлении в него указанных ионов. Увеличением электропроводности растворов объясняется возрастание скорости цементации меди цинком из растворов, содержащих 0,05 М CuS04, при добавлении к ним различных солей (KNO3, КС1, ZnS04).

Сделана попытка объяснить влияние индифферентных ионов на процессы цементации с позиций электрохимической макрокинетики. Было изучено влияние ионов Li+, Na +, К+, Rb+, Cs+ на кинетику процесса цементации меди железом из сульфатных растворов, содержащих 1,0 - 5,0 кг/м3 Си при рН = 1,1 -г 4,5 и температуре растворов от 20 до 50°С. Концентрацию индифферентных ионов меняли в пределах от 0 До 1,0 кмоль/м3. Из рис. 11 следует, что индифферентные ионы тормозят процесс цементации тем сильнее, чем выше их концентрация.

На рис. 12 приведена зависимость остаточной концентрации меди при цементации ее железом от ионной силы раствора, содержащего ионы л , Na + и Li.+ В отличие от процесса цементации меди цинком (см. рис. 10) здесь зависимость скорости процесса V7 оказалась нелинейной. Из поляризационных кривых, снятых в растворах, содержащих 5,0 кг/м Сии 0,2 кмоль/м3 индифферентных ионов при рН= 1,5,следует, что катодная поляризация возрастает в ряду Li+, Na+, К+, Rb+, Cs+ (рис. 13). Предельные плотности тока для указанных ионов в условиях естественной конвекции на вертикальном катоде оказались равными 58, 55, 49, 47 и 44 А/м2. Предельный ток в растворе, не содержащем индифферентных ионов, составил 68 А/м2.

Из полученных экспериментальных данных следует, что ионная сила растворов однозначно не определяет характера влияния индифферентных ионов на кинетику процессов цементации, что важную роль в этом играет природа самих ионов. Для количественной оценки влияния природы индифферентных ионов на кинетику цементации предложено использовать коэффициент поляризации ионов, являющийся количественной характеристикой деформируемости ионов в электрическом поле.