Кинетика и механизм реакций цементации на металлах подгруппы железа
Диссертация
Исследованы процессы контактного обмена катионов кобальта железом. Показано, что, несмотря на небольшую разность стандартных окислительно-восстановительных потенциалов реакций металл-катионы Г металла, при повышенной температуре процесс цементации становится возможным. Установлено, что основные кинетические закономерности аналогичны системе катионы никеля-железо. Однако скорость процесса… Читать ещё >
Содержание
- 1. ВВЕДЕНИЕ
- 2. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
- 2. 1. Общая характеристика процессов цементации (контактного обмена)
- 2. 2. Термодинамика контактного обмена
- 2. 3. Периоды цементации
- 2. 4. Кинетические закономерности контактного обмена
- 2. 5. Влияние различных факторов на скорость контактного обмена
- 2. 5. 1. Разность потенциалов цементационного элемента
- 2. 5. 2. Влияние концентрации ионов осаждаемого металла
- 2. 5. 3. Влияние концентрации индифферентных ионов
- 2. 5. 4. Влияние гидродинамического режима
- 2. 5. 5. Влияние рН и состава раствора
- 2. 5. 6. Влияние поверхностно-активных веществ
- 2. 5. 7. Влияние посторонних ионов металлов на скорость процесса цементации
- 2. 6. Образование поверхностных сплавов при цементации
- 3. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ
- 3. 1. Приготовление электролитов
- 3. 2. Проведение электрохимических измерений
- 3. 3. Определение некоторых механических свойств осадков
- 3. 4. Радиохимические исследования
- ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
- 4. КИНЕТИКА И МЕХАНИЗМ РЕАКЦИИ ЦЕМЕНТАЦИИ КАТИОНОВ НИКЕЛЯ ЖЕЛЕЗОМ
- 4. 1. Предварительные исследования
- 4. 2. Кинетика реакций в основном периоде цементации
- 4. 3. Кинетика реакций во втором периоде цементации
- 4. 4. Влияние концентрации ионов железа (II) на скорость контактного осаждения никеля
- 4. 5. Использование метода радиоактивного индикатора для установления механизма включения железа в осадок
- 5. О РЕАКЦИИ ЦЕМЕНТАЦИИ КАТИОНОВ КОБАЛЬТА ЖЕЛЕЗОМ
- 6. КИНЕТИКА РЕАКЦИИ ЦЕМЕНТАЦИИ ИОНОВ НИКЕЛЯ КОБАЛЬТОМ
- 7. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА НАНЕСЕНИЯ КОНТАКТНОГО ПОКРЫТИЯ
- 8. К РАСЧЁТУ СТАЦИОНАРНЫХ ПОТЕНЦИАЛОВ И
- ТОКОВ ЦЕМЕНТАЦИИ
- 9. ВЫВОДЫ
Список литературы
- Ротинян А.Л., Хейфец В. Л. Гидрометаллургия и электролиз водных растворов, — В кн.: Основы металлургии./ Под. ред. Стригина И. А., Грейвера Н. С. и др. Т.1, ч. 1-я, Металлургиздат, 1961.-е. 522−627
- Антропов Л.И., Донченко М. И. Контактный обмен (цементация) металлов.- В кн.: Коррозия и защита от коррозии. Т.2, М. изд. ВИНИТИ, 1973, с. 113−170
- Карбасов Б.Г., Тихонов К. И., Устиненкова Л. Е., Исаев H.H. Контактный обмен в системах электроположительный металл ионы электроотрицательного металла в растворе. Образование сплавов при цементации.//Электрохимия. -1990. -т.26. -с. 649−651.
- Лататуев В.И., Ганай Г. Н., Денисов А. Д. Металлические покрытия химическим способом. Барнаул: Алт.книжн. изд-во. -1968. -207 с.
- Грилихес С.Я., Тихонов К. И. Электролитические и химические покрытия. Л.: Химия. -1990. -288 с.
- Зеликман А.Н., Вольдман Г. Н., Беляевская Л. В. Теория гидрометаллургических процессов. М.: Металлургия. -1975. -504 с.
- Дроздов Б.В. Изучение процесса цементации меди никелевым порошком.//Цветные металлы. -1949. -N 1. с. 51−55.
- Феттер К. Электрохимическая кинетика
- Ротинян А.Л., Тихонов К. И., Шошина И. А. Теоретическая электрохимия. Л.: Химия.-1981.-423 с.
- Морозенко Э.С., Антонов С. П., Городыский A.B. Кинетика контактного обмена меди и железа в сульфатных растворах.//Укр. хим. журнал. -1975. -T.41.N 11. -с.1127−1130.
- Ротинян А.Л., Хейфец В. Л. Теоретические основы процесса контактного вытеснения металлов. Л.: РИО ЛТИ им. Ленсовета. -1979. -47 с.
- Епископосян М.Л., Каковский И. А. Изучение кинетики цементации меди и серебра металлическим железом из сульфатных растворов.//Изв. ВУЗов. Сер. хим. и хим. технологии. -1966. -N 1. с. 34−37.
- Дроздов Б.Г. Кинетика процесса цементации.//Журн. прикл. химии. -1949. -т. 22, N5.-с. 483−487.
- Вознесенский С.А., Нагаткин И. Н. Исследование скорости реакции цементации ионов меди железом.//Журн. прикл. химии. -1934. -т.7, N 1. -с. 51−55.
- Франк-Каменецкий Д. А. Диффузия и теплопередача в химической кинетике. М.: Изд-во АН СССР. -1967. -492 с.
- Берман И.А. К вопросу о методике исследования и подходе к механизму гетерогенной реакции вытеснения из раствора ионов более благородного металла менее благородным. //Журн. физ. химии. -1958. -т. 32. -с. 19 711 976.
- Самарцев А.Г. Явления пассивирования при электролитической электрокристаллизации металлов./В кн: Тр. 2-ой конф. по коррозии металлов. Изд. АН СССР. -1940. -т.1. -с. 133−138.
- Иванов В.А., Лисовский Д. И., Текиев В. М. Математическая модель периодического процесса цементации. //Изв. ВУЗов. сер.Цветн. металлургия. -1965. -N2. -с.159−164.
- Сендзимир И. Кинетика и механизм процессов цементации. Влияние продуктов цементации на кинетику процесса.//Бюлл. Польской Акад. наук, отд. 3. -1956. -т. 4, N 10. -с. 715−720.
- Алкацев М.И. Макрокинетика цементации меди никелем в ультразвуковом поле. //Изв. ВУЗов, сер. Цветн. металлургия. -1973. -N 5. -с. 34−38.
- Алкацев М.И. Процессы цементации в цветной металлургии. М.: Металлургия. -1981. -116 с.
- Алкацев М.И., Алкацева В. М. Закономерности кинетики цементации примесей в сульфатных цинковых растворах несколькими металлами-цементаторами.//Изв. ВУЗов, сер. Цветная металлургия. -1986. -N 3. -с. 119 120.
- Кравцов В.И. Электродные процессы в растворах комплексов металлов.-Л.: ЛГУ, 1969.-192 с.
- Annamalai V., Murr L.E. Influence of deposit morphology on the kinetics of copper cementation on pure iron. //Hydrometallurgy. -1979, N 4. -p.57−82.
- Алкацев М.И. Влияние индифферентных ионов на кинетику контактного вытеснения металлов из их соединений.//Изв. ВУЗов, сер. Цветная металлургия. -1977. -N2. -с.32−36.
- Алкацев М.И. Теоретические основы процессов цементации и некоторые практические приложения. М.: -1991
- Помосов A.B., Починок А. И. К теории цементации кобальта из цинковых растворов.//Изв. ВУЗов, сер. Цветная металлургия. -1966. -N 6. -с. 48−52.
- Кабанов Б.H., Астахов А. И., Киселёва И. Г. Внедрение новое направление в изучении кинетики электрохимических реакций//Кинетика сложных электрохимических реакций. -М.: АН СССР. -1981. -с. 200−239.
- Резникова Л.А., Александрова Д. П., Кабанов Б. Н. Исследование методом измерения импеданса процессов, происходящих на цинковом электроде при его стационарном потенциалеЮлектрохимия. -1980. -т.16, N 4. -с.576−582.
- Гамург Ю.Д. Электрохимическая кристаллизация металлов и сплавов.-М.: Янус-к, 1997.-384 с.
- Карбасов Б.Г., Исаев H.H., Бодягина М. М. О механизме электрохимического сплавообразования/УЭлектрохимия. -1986. -т.22, N 3. -с.427−429.
- Jngraham T.R., Kerby R. Trans. Met. Soc. AJME. -1969. -v.245, N 1. -p. 1721.
- Крутецкая В.Н. Исследование кинетики и механизма совместного контактного восстановления мышьяка с медью и никелем. Автореф. канд. дисс. Свердловск 1980.
- Blander De F., Winard R. Influence de l’antimoine et du cuivre sur la cementation du cobalt par le zinc //Electrochimica Acta. -1975. -v.20 -p.839−852.
- Санчес Ф.Э., Виноградова-Волжинская Е.Г., Карбасов Б. Г., Ротинян А. Л. Электролитическое сплавообразование в процессах контактного обмена всистемах катионы никеля-цинк и катионы никеля-железо//Журнал прикладной химии. -1988. -т. N 10. -с.2347−2350.
- Дамаскин Б.Б., Петрий O.A. Электрохимия. -М.: Высшая школа. -1987. -с.134−140.
- Сенделл Е. Колориметрические методы определения следов металлов.-М.: Мир, 1964.-902 с.
- Крюкова Т.А. и др. Полярографический анализ / Крюкова Т. А., Синякова С. И., Арефьева Т.В.-М.: Госхимиздат, 1959.-772 с.
- Ваграмян А.Т., Жамагорцянц М. А. Электроосаждение металлов и ингибирующая адсорбция.-М.: Наука, 1969.-198 с.
- Кеше Г. Коррозия металлов.- М.: Металлургия, 1984.-е.121−133
- Хейфец В.Л., Грань Т. В. Электролиз никеля.- М.: Металлургия, 1975.332 с.
- Система программ для автоматизированной обработки гамма-спектров неразделенных смесей продуктов деления / А. В. Мосесов, Д. В. Александров, М. Я. Кондратько, С. В. Полубояринов. ЛТИ им. Ленсовета.- Л., 1984.-25 с. ДСП в ВИНИТИ 18.1д.84, № 6760
- Хансен М., Андерко К. Структуры двойных сплавов, т.2. М. :Металлургиздат, 1962, 1488 с.
- Сысоева В.В., Ротинян А. Л. Влияние ионов хлора на кинетику катодного осаждения железо-никелевого сплава. ЖПХ. 1962, т.35, N с.2430−2435.
- Санчес Ф.Э. Процессы контактного обмена в условиях заданного гидродинамического режима.- Кандидатская диссертация, ЛТИ им. Ленсовета, 1985.
- Карбасов Б.Г., Устиненкова JI.E. Причины эффектов деполяризации и сверхполяризации при электроосаждении сплавов.// Тезисы докладов VII Всесоюзной конференции по электрохимии 14 октября 1988 г.- Черновцы, 1988-С.24−26
- Шейнин А.Б., Хейфец B.J1. Исследование электрохимического поведения никеля и кобальта осциллографическим методом /Тр.проектного и научно-исследовательского ин-та «Гипроникель». -JL, 1960. вып.7, -С.64−86.
- Хейфец B. JL, Грань Т. В. Электролиз никеля. -М.-.Металлургия, 1975. -333 с.
- Гальванические покрытия в машиностроении. /Под ред. М. А. Шлугера.-М.: Машиностроение, Т.1, 1985.- 238 с.
- Гальванотехника. / Под ред. А. М. Гинберга.-М.: Металлургия, 1987.-735 с.
- Антропов Л.И. Влияние добавок на скорость контактного выделения меди на железе. ЖПХ. 1954, т.27, с. 527.
- Голубчик Е.М., Скалозубов М. В. Некоторые особенности прямого меднения стали в кислом сульфатном электролите в присутствии поверхностно-активных веществ. -Сб. Исследования в области гальванотехники. Новочеркасск. 1965, с. 53.
- Вавилина И.Н., Озеров A.M. Меднение стальных изделий в кислых сернокислых электролитах. Изучение добавок, тормозящих катодный и анодный прцессы. -Сб. Химия и хим. технология. Волгоград. 1970, с. 223.
- Донченко М.И., Мотронюк Т. И. Пассивация стали в электролитах меднения, содержащих оксоанионы // Защита металлов.- 1992.-Т.28, вып.2.-с. 238−241
- Донченко М.И., Срибная О. Г., Маркосян Г. А. Особенности метода внутреннего электролиза при нанесении покрытий на пассивирующиеся металлы//Электрохимия.- 1995.-Т.31, № 1.-е. 143−148
- Эйчис АЛ, Геренрот Ю. Е. Контактное осаждение бронзы на стали из кислых электролитов. -Сб. Химическая технология. 1967. N 8, с. 119.
- Parsons R. Handbook of Electrochemical Constans. -London: Butterworths Scientific Publications, 1959.
- Улиг Г. Г., Реви Р. У. Коррозия и борьба с ней. -Л.:Химия, 1989.-455 с.
- Справочник по электрохимии/под ред. А. М. Сухотина. -Л.-Химия, 1981. -486 с.
- Антропов Л.И. Теоретическая электрохимия. -М.:Высшая школа, 1975. -568 с.
- Антропов Л.И., Савигра Д. А. // Защита металлов. -1967. -т.З, N 6. с.685−690.
- Иофа З.А., Фан Лыонг Кам. Влияние рН растворов на электрохимические реакции, определяющие коррозию железа в присутствии ингибиторов.//Электрохимия. -1971. -т.7, N 5. -с. 696−699.
- Иванов Е.С., Атанасян Т. К. Влияние трифенилметилфосфонийиодида на реакцию выделения водорода на железе в кислых сульфатных растворах.//Журн. физ. химии. -1979. т. 53, N 7. -с.1844−1845.
- Решетников С.М. Ингибирование кислотной коррозии металлов. Ижевск: Удмуртия, 1980. -128 с.
- Решетников С.М. В кн.:Наводороживание и борьба с водородной хрупкостью. М.: Моск. дом н.- т. пропаганды, 1979. -с. 60−63.
- Решетников С.М. О перенапряжении водорода при коррозии железа в солянокислых растворах.//Защита металлов. -1978. -т. 14, N 6.-с. 712−714.
- Иванов Е.С., Балезин С. А., Кардаш Н. В., Иванов С. С. Исследование катодной реакции выделения водорода на железе в солянокислых растворах с добавкой ингибитора ГМУ.//Журн. физ. химии. -1977. -т. 51, N 6. -с. 15 351 536.
- Решетников С.М., Круткина Т. Г., Макарова JI.JI. Влияние фениларсоновой кислоты на кинетику катодного и анодного процессов при коррозии стали ст.З в соляной кислоте.//Защита металлов. -1981. -т. 17, N 3. -с. 343−345.
- Краткий справочник физико-химических величин / Под ред. А. А. Равделя и А. М. Пономаревой.-JI.: Химия, 1983.-230 с.
- Steven G. Bratsch. Standard Electrode potentials and temperature coefficients in water // J. Phis. Chem. Ref. Data, -1989, Vol. 18, No.l.- p.7−15.