Содержание к диссертации
Введение
1. Введение 4
2. Обзор литературы 7
2.1. Основные закономерности разряда-ионизации в системе ионы металла - металл 7
2.2. Основные закономерности разряда-ионизации в системе СиЩ) - Cot ІЗ
2.2.1. Аквакомплексы меди (П) 13
2.2.2. Пирофосфатные электролиты, содержащие ионы меди (П) 23
2.2.3. Влияние добавок на процессы разряда- ионизации в системе Си(И)~ Си и на
свойства медных покрытий 34
3. Методика эксперимента 39
3.1. Электрохимические измерения 39
3.2. Метод MP 42
3.3. Приготовление исследуемых электролитов 44
3.4. Методы анализа электролитов 45
4. Экспериментальные данные и их обсуждение 50
4.1. Электроосаждение меди из сульфаматных растворов 50
4.2. Электроосаждение меди из пирофосфатных электролитов 67
4.2.1. Пирофосфатные электролиты меднения с поверхностно-активными добавками 84
4.3. Электроосаждение меди из кислых растворов, содержащих пирофосфат-ионы ?
4.4. Эффекты, связанные с введением добавок пирофосфага калия в сульфаматные
электролиты меднения 93
5. Прикладные аспекты исследования 112
5.1. Сульфаматные электролиты меднения с добавками пирофосфат-ионов 112
5.2. Сульфаматные электролиты меднения с добавками поверхностно-активных
веществ органической природы и пирофосфат-ионов ИЗ
6. Выводы 124
7. Список литературы 126
8. Приложение 142
- Основные закономерности разряда-ионизации в системе ионы металла - металл
- Электрохимические измерения
- Электроосаждение меди из сульфаматных растворов
- Сульфаматные электролиты меднения с добавками пирофосфат-ионов
Основные закономерности разряда-ионизации в системе ионы металла металл
Развитие работ в области теоретической электрохимии, вслед за становлением теории замедленного разряда ионов гидро-ксония [і] позволило представить общую картину электродных процессов, протекающих с участием ионов металлов, в виде многостадийных процессов, включающих стадии массопереноса, обмена зарядами, химические стадии и стадии образования и роста новой фазы [2 - 5] .
Лимитирующая стадия образования и (или) роста новой фазы может иметь место только в случае разряда ионов металлов с очень высокими токами обмена (т.е. в условиях, когда стадии массопереноса и разряда протекают значительно быстрее). Подробный обзор, выполненный Ю.М.Полукаровым [б] , показывает, что такого рода ситуация наблюдается при разряде ионов серебра и свинца из растворов, содержащих их простые (акватирован-ные) ионы.
Значительно более распространены случаи, когда медленными стадиями процесса являются стадии массопереноса и собственно стадии разряда ионов, причем роль диффузионных ограничений возрастает, при прочих равных условиях, с увеличением тока обмена в системе ионы металла - металл.
Электрохимические измерения
В работе использовались следующие электрохимические методы исследования:
1. Метод снятия суммарных поляризационных кривых на стационарном и вращающемся дисковом медных электродах.
2. Метод парциальных поляризационных кривых,(ППК).
3. Одноимпульсный гальваностатический метод.
Для снятия как суммарных, так и парциальных поляризационных кривых использовался потенциостат Пт5827-М с комплектом вспомогательных приборов (самописец КСП-4, миллиамперметр М-253). Потенциал исследуемого электрода измерялся (или задавался) в зависимости от плотности поляризующего тока относительно сульфатно-закисного полуэлемента НиjuQ»4f Н2Щ(1 М), приготовленного по известной методике, потенциал которого по водородной шкале равнялся +0,673 при 25С, относительно НБЭ [Пб] .
В дальнейшем при рассмотрении опытных данных все значения потенциалов приводятся в водородной шкале.
Для термостатирования ячеек, снабженных водяными рубашками использовался ультратермостат И -10, термостатирование осуществлялось с точностью ± 0ДС. Ячейка для снятия поляризационных кривых, приципиальное устройство-которой видно из рис.3.1, изготовлялась из полиметилметакрилата и с целью устранения возможных загрязнений электролита подвергалась специальной обработке: выдерживалась в течение 24 часов в растворе //6о при 45-47С, а затем тщательно промывалась водой и споласкивалась рабочим электролитом перед каждым опытом с новым составом раствора.
Электроосаждение меди из сульфаматных растворов
Одно из направлений, по которому в последнее время развиваются исследования процессов электролитического осаждения, меди, связано с необходимостью получения толстослойных (до нескольких мм) медных покрытий (см. гл.2, стр.22).
Исследования проводились в растворах, состав которых отражен в табл.4.1, и включали в себя как оценку величин потенциалов, реализующихся на медном электроде в растворах сульфамата меди в отсутствие внешнего тока в цепи, так и поляризационные измерения; основные их итоги отражены в [l20] .
Измерения величины ЭДС элемента: при изменении концентрации ионов меди (П) от 0,01 до I М позволили установить (см.рис.4.1) наличие сдвига потенциала (Ej-Q ) медного электрода в сторону более положительных значений по мере роста концентрации ионов меди (П); найденная из графика величина производной дЕ/дсо &(]/) составляет (0,0290 ± 0,0005)& при 20С. Полученное значение находится в хорошем согласии с данными [бз] , но относящимися к области более разбавленных растворов.
Сопоставление величин , приводимых на рис.4.1, со значениями " , рассчитанными из табличных величин для системы Си /Си (см. [l2l] ,стр.233), показывает, что имеет место достаточная близость между ними.
Сульфаматные электролиты меднения с добавками пирофосфат-ионов
Осадки меди толщиной 200 мкм, полученные из указанного электролита при Д- =1000А/ .м , проверялись на содержание фосфора. Для этого осадок меди растворялся в 0,5 hi азотной кислоте и по предложенной методике (см, раздел 3.4) проводился анализ на содержание фосфора. Фосфор в осадках меди с точностью до 10 мг обнаружен не был. Это также является положительным фактором. Поскольку наличие фосфора в осадках меди всегда приводит к увеличению их хрупкости [24] . следует отметить также, что при получении медных осадков из щелочных пирофосфатных электролитов содержание фосфора достигает I % по массе [б7] .
![Агрегационное поведение и реакционная способность производных фенолов, каликс[4]резорцинаренов, их комплексов с медью (II) и лантаном (III) в водно-органических и мицеллярных растворах](/i/i/4490/49421.png "Агрегационное поведение и реакционная способность производных фенолов, каликс[4]резорцинаренов, их комплексов с медью (II) и лантаном (III) в водно-органических и мицеллярных растворах Рыжкина Ирина Сергеевна")
