Введение к работе
Актуальность темы. Решение целого ряда специальных задач современной техники (создание новых типов источников тока, интенсификация процесса, формирование покрытий с новыми и улучшенными параметрами и др.) стало возможным лишь в условиях интенсивной теоретической и технологической разработки процессов электрохимического выделения металлов из неводных и водно-органических растворителей. Выяснение характера взаимосвязи между составом жидкой фазы и его влиянием на параметры адсорбционного и электрохимического процессов позволит не только получить новую информацию о кинетике и механизме электродных превращений в растворителях переменного состава, что весьма существенно для теории элементарного акта электрохимических реакций, но и решать практически важную проблему по соосаждению металлов водной и неводной групп и получению осадков с заданным комплексом свойств. Немаловажное значение для эффективного регулирования скорости процесса и качества формируемых покрытии имеет выяснение особенностей влияния поверхностно-активных и комплексообразуютцих добавок на протекание электродных реакций в неводных и смешанных растворителях. К сожалению, сведения об эффективности добавок, характере их влияния на механизм и кинетику процесса в подобных средах практически отсутствуют.
Диссертация является продолжением исследований, выполняемых на кафедре электрохимии Ростовского университета в соответствии с Координационным планом АН по теме "Исследование электродных процессов в водно-органических и органических средах" (№ гос. регистрации 80004926).
Цель настоящей работы - исследовать влияние состава водно-ацетонитрильного растворителя и природы конкурирующего аниона на кинетику электровосстановления ионов кадмия, механизм действия органических до-эавок, качество покрытий и на этой основе сформулировать некоторые принципы рационального подхода к выбору компонентов водно-органического электролита и режима его работы.
Научная новизна. Впервые на обширном экспериментальном материале юказано, что процессы образования и разрушения структуры, протекающие в зодно-ацетонитрильном растворителе, влияют на характер и степень сольватации аниона, определяя в конечном итоге состав адсорбционной пленки на Cd-ілектроде. В результате появляется возможность, меняя соотношение композитов жидкой фазы, целенаправленно регулировать степень шюрможенностн сатодного процесса и качество гальванических осадков. Оперные при электро-
осаждении металла из водно-органического электролита сформулированы условия проявления так называемого "анионного эффекта". Получен новый фактический материал, подтверждающий наличие связи между природой замедленной стадии электродного процесса восстановления кадмия (И), составом жидкой фазы, природой и концентрацией конкурирующего аниона. Выявлены факторы, в зависимости от которых органические добавки оказывают тормозящее или ускоряющее действие на процесс восстановления металла в смесях воды с аиетонитрилом. Впервые факт усиления адсорбционной активности аниона на Cd как следствие комплексообразования с участием молекул органической добавки (на примере краун-эфира) и соли металла подтвержден экспериментально.
Практическая значимость. Сформулированы условия формирования качественных гальванических осадков в интенсивном токовом режиме. На этой основе разработаны водно-органические электролиты для электроосаждения кадмия и его сплава с титаном.
Апробаиня работы. Материалы диссертации докладывались на научной конференции, посвященной 80-летию Ростовского университета (Ростов-на-Дону, 1995 г.), VII Международной конференции "Проблемы сольватации и комплексообразования в растворах" (Иваново, 1998 г.), 50-м совещании Международного электрохимического общества (Павия, Италия, 1999 г.), научной конференции аспирантов и соискателей Ростовского университета (Ростов-на-Дону, 1999 г.).
Публикации. По теме диссертации опубликованы 2 статьи в центральной печати и 4 тезисов докладов.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 3-х глав, выводов и библиографии из 199 наименований. Работа изложена на 186 стр. машинописного текста, содержит 51 рисунок и 17 таблиц.
