3. Кинетические закономерности электрохимического растворения и осаждения металлов.
Процессы осаждения металлов и сплавов на металлических электродах, так же как и процессы их анодного растворения, являются одними из наиболее сложных электрохимических реакций. Они, как правило, протекают через несколько стадий. Эти стадии включают процессы диффузии, адсорбции, химической реакции, разряда-ионизации и кристаллизации, участвующих в электрохимическом процессе частиц. Соотношение скоростей этих стадий (или части из них) определяет кинетику (скорость протекания) процесса, как катодного осаждения, так и анодного растворения металла.
Электроосаждение металлов из водных растворов обычно сопровождается протеканием параллельной реакции выделения водорода или участием в реакции других частиц, находящихся в электролите. В результате происходят изменение состава раствора у поверхности электрода и изменения состояния поверхности. Это особенно сильно проявляется в первые моменты электролиза после включения тока. Все предшествующие электрокристаллизации металла стадии влияют на неё. Таким образом, они определяют структуру, физико-механические и химические свойства электроосаждённого металла.
При погружении металла в раствор электролита на нём, выступающем как электрод, устанавливается равновесный или стационарный потенциал. Его установление связано с различной плотностью зарядов в фазах (в металле и растворе) и обменом зарядами между металлом и ионами в растворе. Равновесный (стационарный) потенциал устойчив во времени, не зависит от перемешивания раствора и возвращается к исходному значению после отключения тока через электрохимическую систему.
Электроосаждение металлов проводят из растворов, содержащих как простые, так и комплексные ионы металлов. Ионы большинства металлов вступают в растворе в реакцию комплексообразования с различными ионами и молекулами. В качестве лигандов1 могут выступать молекулы растворителя (воды), ионы гидроксония H3O+ и гидроксила OH–, анионы и катионы, мо-лекулы и ионы органических соединений. При комплексообразовании в рас-творе устанавливается равновесие между всеми присутствующими частицами. Равновесие характеризуется общей концентрационной константой устойчивости (образования) комплекса βi
1 Лиганды – молекулы или ионы, связанные с центральным ионом-комплек-сообразователем в комплексном соединении
