ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

Была исследована кинетика реакции прямого восстановления железа на катоде и коррозии поляризованного медного электрода в

(1) ,

(2)

растворах сульфата оксида железа, подкисленных серной кислотой (0,1н). Опыты проводились при 20єС, плотности тока 0; 25; 50; 100; 150; 200; 250; и 500; А/мІ и концентрации железа - 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5; 1,0; 2,0 н.

Продолжительность каждого опыта 2 часа. Исследуемый электролит помещали в ванну емкостью 200 мл, сделанную из органического стекла. Катодом служила медная пластина, изготовленная из чистой электролитной меди с рабочей поверхностью 10 смІ; анод-свинцовый. Катод и анод вставлены в специальные гнезда на противоположенных стенках электролизной ячейки, что позволило экранировать кромки и обратную сторону электрода. Последовательно с исследуемой ванной установлен медный кулонометр, напряжение на ваннах контролировали вольтметром. Результаты опытов приведены в таблице.

Из данных рис.1 и 2 видно, что с увеличением плотности тока скорость растворения меди уменьшается. В растворах железа с концентрацией ниже 0,5 н при плотностях тока выше 100А/мІ растворении меди практически полностью прекращается. Зависимость коррозии меди от концентрации железа в растворе показана на рис. 3 и 4. Кривые на рис 3, 4 приведены при постоянной плотности тока. Из данных рис. 3 и 4 видно, что каждому содержанию железа в растворах соответствует своя предельная плотность тока, выше которой реакция

практически не идет. Какой-либо общей эленирической функциональной зависимости, которая оказалась бы адекватной экспериментальным данным, получить не удалось. Установили, что на медном катоде реакции прямого восстановления железа не происходит. При низких плотностях тока на медном катоде первичной реакцией является растворение меди:

При плотностях тока выше 100 А/мІ количество растворившейся меди практически равно нулю. Таким образом, при промышленных плотностях тока 200 - 250 А/мІ и промышленных содержаниях железа в таких растворах (менее 0,5 г - экв/л) на медном катоде не имеет места реакция прямого восстановления железа, ни реакция растворения меди трехвалентным железом, а приведенные в литературе реакции, снижающие выход по току меди, как показано выше, в этих условиях не идут и не объясняют снижение выхода по току.

Коррозия меди по реакции (2) растет с увеличением концентрации железа и с уменьшением плотности тока. Для промышленных растворов, содержание железа в которых не превышает 7,5 г/л (0,4 н), при температуре ниже 40єС и плотности тока выше 50 А/мІ реакцией (2) можно пренебречь.