Особливості електроосадження хрому з розчину електролітів на основі сполук Cr(III)

Abstract

Мета роботи – дослідити особливості електрохімічного процесу нанесення хромового покриття з електролітів різного складу на основі сполук Cr(III), порівняти характеристики режимів хромування та їх ефективність. Методика – аналіз інформаційних джерел щодо переваг застосування електролітів на основі сполук Cr(III) для електроосадження хрому, особливостей електровідновлення трьохвалентного хрому, впливу різних компонентів електроліту на механізм та умови проведення хромування. Встановлено, що до складностей проведення процесу гальванічного нанесення хромового покриття з застосуванням сполук Cr(III) належать: вузький інтервал рН отримання якісних покриттів, зниження виходу металу за струмом під час електролізу, низька стабільність розчинів та необхідність постійно коригувати склад електроліту. Проте сполуки трьохвалентного хрому є менш токсичними та дозволяють отримувати численні сплави хрому. Подальше дослідження механізму електролітичного хромування з електролітів на основі сполук хрому(ІІІ) дозволить вдосконалити процес. Для електролітичного покриття хрому з розчинів його тривалентних сполук перспективним є застосування як водних розчинів, які містять ряд органічних лігандів (форміат, оксалат-іони і ін.), так і водно-органічних середовищ (наприклад, суміші формамід-вода, диметилформамід-вода). Застосування електролітів хромування на основі сполук Cr(III) є економічно вигідним, оскільки є менш токсичним та дозволяє знизити витрати на очищення стічних вод.

Цель работы – исследовать особенности электрохимического процесса нанесения хромового покрытия из электролитов различного состава на основе соединений Cr(III), сравнить характеристики режимов хромирования и их эффективность. Методика – анализ информационных источников о преимуществах применения электролитов на основе соединений Cr (III) для электроосаждения хрома, особенностей электровосстановления трехвалентного хрома, влияния различных компонентов электролита на механизм и условия проведения хромирования. Установлено, что к сложностям проведения процесса гальванического нанесения хромового покрытия с применением соединений Cr(III) относятся: узкий интервал рН получения качественных покрытий, снижение выхода металла по току во время электролиза, низкая стабильность растворов и необходимость постоянно корректировать состав электролита. Однако соединения трехвалентного хрома менее токсичны и позволяют получать многочисленные сплавы хрома. Дальнейшее исследование механизма электролитического хромирования из электролитов на основе соединений хрома(ІІІ) позволит усовершенствовать процесс. Для электролитического покрытия хрома из растворов его трехвалентных соединений перспективным является применение как водных растворов, содержащих ряд органических лигандов (формиат, оксалат-ионы и др.), так и водно-органических сред (например, смеси формамид-вода, диметилформамид-вода). Применение менее токсичных электролитов хромирования на основе соединений Cr(III) экономически выгодно, поскольку позволяет снизить затраты на очистку сточных вод.