37. Первичное и вторичное распределение тока. Влияние различных факторов на распределение по току и по металлу. Показатель рассеивающей способности электролитов.

факторы можно разделить на две ос­новные группы:

электрохимические — изменение катодного потенциала в зави­симости от плотности тока (поляризуемость), электропроводность раствора и характер зависимости выхода металла по току от плот­ности тока;

геометрические — размеры и форма электродов и электроли­зеров, расположение электродов относительно друг друга, а также -стенок электролитической ванны.

Рас­сеивающая способность — это способность электролита более или менее равномерно (распределять ток на поверхности электро­да в условиях электролиза. Более точно рассеивающая способ­ность определяется как способность электролита перераспределять ток в электролизере, так как фактическое (вторичное) распреде­ление тока, зависящее от состава электролита и режима электро­лиза, всегда отличается от первичного, обусловленного только со­отношением геометрических параметров.

рассмотрим простейшую геометрическую систему, здесь ши­рина впадины а катода значительно превышает ее глубину.

падение напряжения на участке д равно падению напряже­ния на участке б:

ΔU₆ = ΔU_d.

Общее падение напряжения между электродами складывается из трех составляющих: падения напряжения анод — раствор или потенциала анода е_а, падения напряжения катод — раствор е_к и падения напряжения на преодоление омического сопротивления электролита, равного произведению iρl

в этом случае проведя преобразования :

Разделив числитель и знаменатель второго слагаемого правой части уравнения на 1_б:

Из уравнения видно, что распределение тока за­висит от критерия электрохимического подобия. Если Э>>1, то распределение тока стре­мится к идеально равномерному, т. е. і_б/і_д→1. Если Э<< 1, распределение тока стремится к первичному распре­делению, которое зависит только от соотношения геометрических параметров системы:

і_б/і_д→1+Δl/l_б=(l_б+ Δl)/l_б

Таким образом, вторичное распределение тока зависит от критерия электрохимического подобия; чем больше критерий элект­рохимического подобия, тем равномернее распределение тока.

По равномерному распределению тока не всегда можно судить достаточно точно о равномерности распределения металла, которую в простейшем случае определяют как отношение либо привесов, либо толщин осадков на ближнем и дальнем участках катода.

Распределение металла совпадает со вторичным распределением тока при данных геометрических параметрах лишь в том случае, когда выход металла по току не зависит от плотности тока. Если же выход металла по току зависит от плотности тока, то распределение металла не совпадает с распределением тока

Вт

і

1 : і_б/і_д= ; ВТ_б=ВТ_д; і_б/і_д= такая зависимость наблюдается в кислых электролитах осаждения меди, олова, при никелировании в области высоких температур и плотностей тока.

2: при повышении плотности тока выход по току возрастает, распределение металла будет менее равномерное чем распределение тока: никелирование, хромирование из стандартных электролитов.

ВТ_б>ВТ_д; і_б/і_д< .

3: при повышении плотности тока снижается Вт – комплексные щелочные электролиты осаждения цинка, олова, группы цианистых и пирофосфатных электролитов. Осадок будет более равномерным по толщине.

ВТ_б<ВТ_д; і_б/і_д> .

РС= ; К=l_д/l_б, М= і_б/і_д