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山东电镀厂之电极极化产生的原因-浓差极化
在电极过程中,反应粒子自溶液内部向电极表面传送的单元步骤,称为液相传质步骤。
当电极过程为液相传质步骤所控制时,电极产生浓差极化。液相传质过程可以由电迁移、对流和扩散三种方式来完成。
在酸性
镀锌溶液中,未通电时,镀液中各部分的浓度是均匀的。通电后,镀液中首先被消耗的反应物应当是位于阴极表面附近液层中的锌离子。故阴极表面附近液层中的锌离子浓度不断降低,与镀液本体形成了浓度差异。此时,溶液本体的锌离子,应当扩散到电极表面附近来补充,使浓度趋于相等。由于锌离子扩散的速度跟不上电极反应消耗的速度,遂使电极表面附近液层中离子浓度进一步降低。那么,即使Znz++2e—Zn的反应速度跟得上电子转移的速度,但由于电极表面附近锌离子的缺乏,阴极上仍然会有电子的积累,使电极电位变负而极化。由于此时在电极附近液层中必然出现锌离子浓度的降低,从而与本体溶液形成浓度差异,所以称为浓差极化。阳极的浓差极化也同样如此,锌阳极溶入溶液的锌离子不能及时地向溶液内部扩散,导致阳极表面附近液层中的锌离子浓度增高,电极电位将向正方向移动而发生阳极的浓差极化。
在阴极区,当电流增大到使预镀的金属离子浓度趋于零时的电流密度称为极限电流密度,在电化学极谱分析曲线上出现平台。当阴极区达到极限电流时,由于预镀离子的极度缺乏,导致H+放电而大量析氢,阴极区急速碱化,此时镀层中有大量氢氧化物夹杂,形成粗糙多孔的海绵状的
电镀层,这种现象在电镀工艺中称为“烧焦”。
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