ся застосовуваними методами очищення розчинів і накопичуються. Для підтримки їх концентрації на певному рівні доводиться частину робочого розчину виводити з процесу і замінювати свіжоприготовленим, що не містить домішок цієї групи. [1]
4. Електроосадження цинку
.1 Теоретичні положення
Виділення цинку з очищеного розчину сульфату цинку з отриманням готового продукту здійснюють шляхом електролізу розчину. Для здійснення процесу підводять електричний струм до електродів електролізної комірки: катода і анода. На катоді йде відновлення іонів Zn 2 + з розчину до металевого стану. На аноді електрична енергія витрачається на анодні реакції. При електролітичному рафінуванні металів на аноді відбувається корисний процес - розчинення чорнового металу. У разі ж електролізу цинку анод розчиняти не можна, так як метал анода або домішки, розчиняючись, забруднить розчин, а потім і цинковий катодний осад. Корисних анодних реакцій при електроосадженні цинку з розчину практично немає. Отже, при реалізації електролітичного відновлення цинку з розчину необхідно, щоб продукти анодного процесу не забруднювати електроліт, а сам процес йшов з мінімальною витратою енергії; крім того, що виділяються на аноді речовини не повинні бути токсичними, Найбільшою мірою цим вимогам задовольняє процес анодного розкладання води з утворенням газоподібного кисню:
E0 = +1,229 В
Правда, при цьому все-таки утворюється небажана домішка - іони водню, які можуть відновлюватися на катоді разом з цинком, знижуючи вихід по струму і вихід по енергії.
Щоб здійснити процес (276), потрібно виготовити анод з такого матеріалу, який би при анодної поляризації до 1,23 В (а з урахуванням перенапруги кисню-до 2 В) НЕ окислявся і не розчинявся в електроліті.
Для сульфатного електроліту анод може бути виготовлений зі свинцю, хоча В, що значно ЕЛЕКТРОНЕГАТИВНІСТЬ, і розчинення свинцю на аноді має передувати розкладанню води. Можливість застосування свинцевого анода пояснюється наступним. У сульфатному розчині іони Pb2 + зв'язуються в труднорастворімий сульфат свинцю PbSO4. Це полегшує іонізацію свинцю, і на свинцевому аноді в сульфатної середовищі протікає електродний процес
В
У пріанодном шарі швидко настає межа розчинності сульфату свинцю, і на поверхні анода викристалізовується PbSO,}. Сульфат свинцю має низьку електропровідність, і для підтримки заданої швидкості електролізу (густини струму) доводиться збільшувати анодний поляризацію. p> При більш високому анодном потенціалі свинець окислюється до діоксиду PbO2, який відкладається в порах пухкої плівки PbSO4 і закриває їх:
Pb + 2Н2O - 4еPbO2 + 4Н +
Після цього розчинення свинцевого анода припиняється. Але так як PbO2 володіє електронною провідністю, то при подальшій поляризац...
