ії анода може протікати процес (276). Проте виділення кисню на PbO2 йде з великим перенапруженням, і процес (276) протікає з необхідною швидкістю (ia = 500 - 600 А/м2) | при анодному потенціалі близько 2 В. Освіта найтоншої плівки PbO2, що оберігає анод від подальшого розчинення, відбувається швидко , але формування стійкої плівки триває не менше 24 год
Для підвищення хімічної стійкості та механічної міцності анода до його складу вводять срібло (0,75 - 1%). Свінцовосеребряние аноди менше руйнуються в ході електролізу і термін служби їх більше. Вони дають менше суспензій PbO2 і дозволяють отримувати цинк з меншим вмістом свинцю. p> Катодний процес відновлення цинку з його кислого сульфатного розчину виявляється можливим тому, що виділення водню на цинку супроводжується дуже високим перенапруженням (не менше 0,7 В). На катоді відбувається наступні дві основні і конкуруючі електродні реакції:
2 + + 2eZn;;
Н + aq + 1е 0,5 Н2;.
На електродах в першу чергу реалізуються менш енергоємні процеси, тому на катоді спочатку відновлюються більш електропозитивні елементи.
Перенапруження (Dj) залежить від умов утворення на поверхні катода нової фази. Так, якщо кристалізація металу на металі - малоенергоємних процес і вимагає перенапруги порядку декількох сотих вольта, то освіта молекули водню на металевому катоді - вельми енергоємний процес, який вимагає негативною поляризації електрода в кілька десятих вольта. p> Перенапруження водню на цинку залежить від ряду факторів: катодного щільності струму, температури електроліту, вмісту домішок і поверхнево-активних добавок, стану катодного поверхні та ін
Залежність перенапруги водню на цинку від катодного щільності струму при 25 В° С висловлюють рівнянням:
-Dj = 0,77 + 0,118 lg ik
де ik - катодна щільність струму, А/м2.
Підвищення щільності струму обумовлює збільшення перенапруги водню. Однак розігрів електроліту, викликаний підвищенням щільності струму, зменшує перенапруження водню. В інтервалі температур 20 - 80 В° С залежність Dj від температури приблизно можна виразити рівнянням:
В
де t - температура електроліту, В° С; Djt і Dj25 - перенапруження водню на цинку відповідно при температурі електроліту і при 25 В° С.
У слабокислих розчинах (<0,1 н. H2SO4) перенапруження водню практично не залежить від концентрації H2SO4, але в більш кислих розчинах перенапруження водню знижується з підвищенням концентрації сірчаної кислоти.
Вплив перерахованих факторів на перенапруження відновлення іонів Zn2 + на цинковому катоді позначається в значно меншій мірі, ніж на перенапруження відновлення іонів Н +. Тому характер залежності виходу по струму від різних факторів при електроосадженні цинку ідентичний подібної залежності для перенапруги водню. Так, залежність виходу по струму від щільності струму, температури електроліту і концентрації сірчаної кислоти узгоджується з впливом цих факторів на...
