Метод оценки коэффициентов диффузии ионов в мембранах

Вестник БГУ. Сер. 2. 2014. № 1
23. Пе т р о в Ю .И . Кластеры и малые частицы. М., 1986. С. 368.
24. Tsu k u d a T. Toward an Atomic-Level Understanding of Size-Specific Properties of Protected and Stabilized Gold Clusters //
Bull. Chem. Soc. Jpn. 2012. Vol. 85, № 2. P. 151–168.
25. Sh i b a t a N. , G o to A . , M a ts u n a g a K . , M izoguc hi T., Findla y S. D ., Ya ma moto T., Ikuha ra Y. Interface Structures of Gold Nanoparticles on TiO2 (110) // Phys. Rev. Lett. 2009. Vol. 102. 136105. 4 р.
26. Хл е бц о в Н . Г. Оптика и биофотоника наночастиц с плазмонным резонансом // Квантовая электроника. 2008. Т. 38,
№ 6. С. 504–529.
27. I v a n o v sk a y a M . Ceramic and film metaloxide sensors obtained by sol-gel method: structural features and gas-sensitive properties // Electron. Technol. 2000. Vol. 33. Р. 108–112.
28. B e r e n g u e O . M . , S imo n R. A . , C h iq u ito A . J ., D a lma s c hio C . J ., Le ite E. R ., G ue rre iro H . A ., Gui m ara e s F. E . G. Semiconducting Sn3O4 nanobelts: Growth and electronic structure // J. Appl. Phys. 2010. Vol. 107, № 3. 033717. 4 р.
29. B a t z i l l М . , D ie b o ld U . The surface and materials science of tin oxide // Prog. Surf. Sci. 2005. Vol. 79. P. 47–154.
30. С ол о вь е ва А. Е . , Ж д а н о в В. А . , М ар ко в В . Л ., Шва нгира д зе Р. Р. Свойства поликристаллического оксида
индия на воздухе и в вакууме // Неорган. материалы. 1982. Т. 18, № 5. С. 825–828.
31. Wi t J . H . Structural aspects and defect chemistry in In2O3 // J. Solit State Chem. 1977. Vol. 20. P. 143–148.
32. C a b o t A. , A rb io l J . , M o ran te J . R. , Weima r U ., B a rs a n N ., G öpe l W. Analysis of the noble metal catalytic additives introduced by impregnation of as obtained SnO2 sol-gel nanocrystals for gas sensors // Sens. Actuators, B. 2000. Vol. 70, № 1/3.
P. 87–100.
33. De b e i l a M. A . , R ap h u lu M . C. , M o k o e n a E., Ava los M ., Pe tra novs kii V., C oville N . J ., Sc urre ll M . S. The
influence of gold on the optical properties of sol-gel derived titania // Mater. Sci. Eng., A. 2005. Vol. 396, № 1/2. P. 70–76.
34. Ha i ss W. , Th an h N . T. K . , Av ey ard J . , F e rnig D . G . Determination of Size and Concentration of Gold Nanoparticles
from UV−Vis Spectra // Anal. Chem. 2007. Vol. 79, № 11. P. 4215–4221.
35. Da n i e l M. C . , A s tru c D . Gold Nanoparticles: Assembly, Supramolecular Chemistry, Quantum-Size-Related Properties, and
Applications toward Biology, Catalysis, and Nanotechnology // Chem. Rev. 2004. Vol. 104, № 1. P. 293–346.
36. We i h e r R . Electrical Properties of Single Crystals of Indium Oxide // J. Appl. Phys. 1962. Vol. 33. P. 2834–2839.
37. B r o wn M. A . , R in g leb F. , F u jimo ri Y. , Ste rre r M ., Fre und H .-J ., Pre da G ., Pa c c hioni G . Initial Formation
of Positively Charged Gold on MgO(001) Thin Films: Identification by Experiment and Structural Assignment by Theory // J. Phys.
Chem. C. 2011. Vol. 115, № 20. P. 10114–10124.
38. B r o wn M. A . , F u jimo ri Y. , Rin g le b F. , Sha o X ., Sta va le F., N ilius N ., Ste rre r M ., Fre und H .-J . Oxidation
of Au by Surface OH: Nucleation and Electronic Structure of Gold on Hydroxylated MgO(001) // J. Am. Chem. Soc. 2011. Vol. 133,
№ 27. P. 10668–10676.
39. Po p e sc u D. A . , H errma n n J . , E n s u q u e A ., B oz on-Ve rdura z F. Nanosized tin dioxide: Spectroscopic (UV–VIS, NIR,
EPR) and electrical conductivity studies // Phys. Chem. Chem. Phys. 2001. Vol. 3. P. 2522–2530.
40. Ту зо вс ка я И . В . Формирование наночастиц золота в цеолитных матрицах : автореф. дис. … канд. хим. наук : 02.00.04.
М., 2005.
41. Pe st r y a k o v A . N . , L u n in V. V. , K h a rla nov A . N ., K oc hube y D . I., B ogda nc hikova N ., Sta khe e v A. Yu.
Influence of modifying additives on electronic state of supported gold // J. Mol. Struct. 2002. Vol. 642, № 1/3. P. 129–136.
42. L i u X. , L i u M . H . , L u o Y. C . , M o u C. -Y., Lin S. D ., C he ng H ., C he n J .-M ., Le e J .-F., Lin T. S. Strong
Metal–Support Interactions between Gold Nanoparticles and ZnO Nanorods in CO Oxidation // J. Am. Chem. Soc. 2012. Vol. 134,
№ 24. P. 10251–10258.
43. Ива н о вс кая М. И . , Б о гд а н о в П . А . , Гурло А. Ч ., И ва шке в ич Л . С . Особенности структуры In2O3, полученного термообработкой стабилизированного золя // Неорган. материалы. 1998. Т. 34, № 3. С. 329–334.
44. Sa sa k i K. , S eife rt H . P. , G au k e r L . J . Electronic Conductivity of In2O3 Solid Solutions with ZrO2 // J. Electrochem. Soc.
1994. Vol. 141, № 10. P. 2759–2768.
Поступила в редакцию 02.12.2013.
Мария Ивановна Ивановская – кандидат химических наук, доцент НИИ ФХП БГУ.
Евгений Андреевич Оводок – аспирант кафедры физической химии. Научный руководитель – М. И. Ивановская.
Дмитрий Анатольевич Котиков – кандидат химических наук, доцент кафедры физической химии.
Игорь Иосифович Азарко – кандидат физико-математических наук, заведующий НИЛ физики и техники полупроводников
при кафедре физики полупроводников и наноэлектроники.
УДК 546.083:544.034.7:544.6.076.328.3
Е. А. ЗДРАЧЕК, В. А. НАЗАРОВ, В. В. ЕГОРОВ
МЕТОД ОЦЕНКИ КОЭФФИЦИЕНТОВ ДИФФУЗИИ ИОНОВ В МЕМБРАНАХ
ИОНСЕЛЕКТИВНЫХ ЭЛЕКТРОДОВ ИЗ ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКИХ ДАННЫХ
Коэффициенты диффузии ионов в фазе мембраны ионселективного электрода – экспериментально труднодоступные параметры, которые широко используются для теоретического описании аналитических характеристик ионселективных электродов. Предложен новый метод оценки коэффициентов диффузии ионов в фазе мембраны ионселективного электрода, основанный на анализе временнóй зависимости обобщенного диффузионного параметра q, который представляет собой отношение
коэффициентов диффузии в фазах мембраны и раствора, умноженное на обратное соотношение толщин диффузионных слоев.
При этом величина обобщенного диффузионного параметра q может быть рассчитана как функция разности коэффициентов
селективности, определяемых методом отдельных растворов (метод, рекомендуемый ИЮПАК) и модифицированным методом отдельных растворов (метод, предложенный Баккером, для получения неискаженных коэффициентов селективности).
Полученные значения коэффициентов диффузии ионов натрия в фазе поливинилхлоридной мембраны хорошо согласуются
с литературными данными.
Ключевые слова: ионселективный электрод; коэффициент диффузии; толщина диффузионного слоя.
10
Химия
Ion diffusion coefficients are parameters that are widely used for theoretical characterization of ion-selective electrode response
but the values of these parameters are hard to measure. New method for direct experimental estimation of ion diffusion coefficients in
ion-selective electrode membranes has been described. The method is based on the analysis of time-dependent behavior of generalized
diffusion parameter q which is equal to the ratio of the diffusion coefficients in membrane and aqueous phase multiplied by the reversed ratio of the corresponding diffusion layer thicknesses. Meanwhile, the generalized diffusion parameter q has been determined as a
function of the difference in selectivity coefficients values obtained by separate solution method (method recommended by IUPAC) and
modified separate solution method (method proposed by Bakker for determination of unbiased selectivity coefficients). The calculated
values of sodium ion diffusion coefficient in poly(vinyl chloride) membrane are in a good agreement with literature data.
Key words: ion-selective electrodes; diffusion coefficient; diffusion layer thickness.
В последнее время рядом исследователей было показано, что экспериментально определенные
аналитические характеристики ионселективных электродов, такие как коэффициенты селективности
( K APot,B ) и нижний предел обнаружения (НПО), часто могут быть обусловлены не только термодинамическим фактором (стандартными энергиями Гиббса гидратации, сольватации, ионной ассоциации
и комплексообразования), но и особенностями диффузии основного и постороннего ионов в поверхностных слоях мембраны и исследуемого раствора [1–6].
В частности, было установлено, что для высокоселективных электродов экспериментально определяемые величины K APot,B и НПО существенно завышены, нивелированы и лимитируются не эффективной константой ионного обмена, зависящей от перечисленных выше термодинамических параметров,
а обобщенным диффузионным параметром q, представляющим собой отношение коэффициентов диффузии ионов в фазах мембраны и исследуемого раствора, умноженное на обратное отношение толщин
диффузионных слоев в этих фазах [2, 3, 6–11]. Поскольку некоторые параметры, обусловливающие
величину q, являются управляемыми (коэффициент диффузии в фазе мембраны (D ) существенно зависит от природы полимера и соотношения «пластификатор – полимер», а толщина диффузионного слоя
в исследуемом растворе (δ) определяется скоростью перемешивания), это открывает дополнительные
возможности управления НПО и K APot,B , что, в свою очередь, стимулирует интерес к изучению процессов диффузии. Ранее нами был предложен метод для определения обобщенного диффузионного параметра q из результатов потенциометрических измерений [12]. В настоящей работе показано, что анализ
временнóй зависимости параметра q позволяет также оценить величину коэффициента диффузии в
фазе мембраны – практически важного экспериментально труднодоступного параметра.
Экспериментальная часть
Материалы и оборудование. Для приготовления мембран ионселективных электродов (ИСЭ) использовались поливинилхлорид (ПВХ) в качестве связующего полимера, трис(2-этилгексил)фосфат –
пластификатора, тетракис(4-хлорфенил)борат калия – жидкого катионообменника (все марки Fluka,
Selectophore).
Мембраны готовили по стандартной методике, растворяя необходимые компоненты в свежеперегнанном тетрагидрофуране с последующим испарением растворителя при комнатной
температуре. Соотношение «пластификатор – ПВХ» в полученных мембранах составляло 2 : 1, концентрация ионообменника – 1 · 10–2 M.
В ходе проведения измерений были использованы соли алифатических аминов – бромид тетрабутиламмония (99 %, производство Fluka A. G.) и хлорид натрия (ч. д. а.).
Методика измерений. Измерения значений ЭДС гальванической ячейки проводили при температуре
20 ± 2 ºС. Внешним электродом сравнения являлся хлоридсеребряный электрод ЭВЛ-1МЗ, заполненный насыщенным раствором хлорида калия. ЭДС регистрировали с помощью совмещенного с персональным компьютером рН-метра – иономера Экотест-120, позволяющего осуществлять непрерывный
мониторинг изменения потенциала с интервалом считывания 0,33 с.
Для определения значений коэффициентов селективности модифицированным методом отдельных
растворов (modified separate solution method, MSSM) [1] ИСЭ кондиционировали в течение ночи в растворе иона, имеющего наименьшее сродство с фазой мембраны: 1 · 10–1 M хлорида натрия, этот же раствор использовали в качестве внутреннего раствора сравнения. Измеряли значение потенциала ИСЭ в
растворах иона натрия, затем в растворах тетрабутиламмония. Измерения для обоих ионов проводили
при двух концентрациях, отличающихся на порядок (1 · 10–2 М и 1 · 10–1 M для растворов иона натрия,
1 · 10–3 М и 1 · 10–2 М для растворов иона тетрабутиламмония), для того чтобы иметь возможность оценить величину наклона электродной функции по отношению к измеряемому иону, поскольку данный
метод предполагает, что электрод проявляет функции c нернстовским наклоном в растворах как основного, так и постороннего иона. Экспериментальные наклоны были близки к нернстовским для иона
тетрабутиламмония и для иона натрия.
После завершения процедуры метода модифицированных отдельных растворов электроды помещали
в раствор основного иона – бромида тетрабутиламмония с концентрацией 1 · 10–2 М на несколько часов
для полного перевода ионообменника в форму этого иона. В качестве внутреннего раствора сравнения для
тетрабутиламмоний-СЭ использовали раствор бромида тетрабутиламмония с концентрацией 1 · 10–3 М.
11
Вестник БГУ. Сер. 2. 2014. № 1
Затем определяли коэффициенты селективности методом отдельных растворов (separate solution method,
SSM) [13]. Непосредственно перед проведением измерений электроды отмывали в дистиллированной
воде. После этого электроды помещали в раствор иона тетрабутиламмония с концентрацией 1 · 10–2 М
и кондиционировали до постоянного значения потенциала. После чего, отмыв электроды в дистиллированной воде, помещали их в раствор иона натрия с концентрацией 1·10–2 М и регистрировали изменение
потенциала электрода с течением времени до достижения постоянного значения потенциала.
Значения коэффициентов селективности как в случае MSSM, так и в случае SSM рассчитывали по
значениям ЭДС гальванической ячейки для растворов с более высокой концентрацией ионов в соответствии с уравнением
lg K APot,B 
[ E B  E A ]F
a
 lg A ,
2,303RT
aB
где K APot,B – потенциометрический коэффициент селективности; EA и EB – экспериментально наблюдаемое значение ЭДС гальванической ячейки для растворов основного и постороннего иона; R – универсальная газовая постоянная; T – абсолютная температура; F – постоянная Фарадея; aA и aB – активность
основного и постороннего ионов в растворе.
Обсуждение результатов
Из данных, приведенных на рис. 1, 2, видно, что значение потенциала Bu 4 N +– селективного электрода в растворе иона Na+, а также соответствующие им коэффициенты селективности проявляют
´ зависимость, закономерно уменьшаясь при увеличении времени с
хорошо выраженную временную
начала выполнения измерения. Это связано с изменением активности определяемого иона, переходящего в приэлектродный слой по обменному механизму:
K AB


 A  B,
A B
(1)
где A и B – основной и посторонний ионы, черта сверху обозначает принадлежность к фазе мембраны; K AB – константа равновесия ионного обмена.
а
б
Рис. 1. Зависимость потенциала тетрабутиламмоний-селективных электродов с толщиной мембран
458,0 мкм (а) и 166,4 мкм (б) в растворе 1 · 10–2 М хлорида натрия от времени измерения
а
б
Рис. 2. Зависимость от времени измерения значения  lg K APot,B  тетрабутиламмоний-селективных электродов
с толщиной мембран 458,0 мкм (а) и 166,4 мкм (б), определяемого методом отдельных растворов, по отношению к иону Na+
12
SSM
Химия
Известно, что потенциал высокоселективных электродов в растворах сильно дискриминируемых
ионов обусловлен не только (а часто и не столько) активностью посторонних ионов в объеме раствора,
но и активностью основного иона в приэлектродном слое [1, 10, 14], которая, как будет показано ниже,
является функцией времени.
Согласно [11] в условиях стационарного состояния активность ионов A, вытесненных из мембраны
по обменному механизму (1), в приэлектродном слое раствора описывается уравнением
,
(2)
где – общая концентрация ионообменника в фазе мембраны; aB – активность постороннего иона в
объеме исследуемого раствора; q – обобщенный диффузионный параметр, описываемый уравнением
,
(3)
где DB, DA – коэффициенты диффузии ионов B и A в фазах мембраны и раствора; , δ – толщина соответствующих диффузионных слоев.
в условиях конкретного эксперимента – величины постоянные, толщиПараметры
на диффузионного слоя в водном растворе определяется режимом перемешивания и при фиксированном расположении электрода относительно мешалки и постоянной скорости вращения якорька также
постоянна. Единственным переменным параметром является толщина диффузионного слоя в мембранной фазе ( ), которая может изменяться в пределах 0    d , где d – толщина мембраны. В соответствии
с законами диффузии зависимость от времени описывается, в первом приближении, уравнением [15]
,
(4)
где t – время измерения потенциала.
Соответственно временнáя зависимость должна наблюдаться и для обобщенного диффузионного
параметра, а следовательно, и для активности иона A в приэлектродном слое исследуемого раствора
(см. уравнение (2)).
´ зависимости параметра q, рассчитанного в соответствии с уравНа рис. 3 представлены временные
нением [12]


SSM


MSSM
где K APot,B
и K APot,B
– потенциометрические коэффициенты селективности, определяемые методом отдельных растворов и модифицированным методом отдельных растворов соответственно.
а
б
Рис. 3. Зависимость значения q тетрабутиламмоний-селективных электродов с толщиной мембран
458,0 мкм (а) и 166,4 мкм (б) от времени измерения
13
Вестник БГУ. Сер. 2. 2014. № 1
Значения параметра q, как и следовало ожидать, закономерно уменьшаются с увеличением времени
измерения, стремясь к минимальному предельному значению, определяемому соотношением
(5)
.
Из (3), (4) следует, что зависимость параметра q от времени имеет вид
.
В координатах q – t–1/2 эта зависимость представляет собой прямую линию (рис. 4), для которой тангенс угла наклона к оси абсцисс описывается уравнением
.
(6)
а
б
Рис. 4. Линейная аппроксимация зависимости q от времени в координатах q – t–1/2
для тетрабутиламмоний-селективных электродов с толщиной мембран 458,0 мкм (а) и 166,4 мкм (б)
Если значение коэффициента диффузии определяемого иона в водном растворе и толщина мембраны известны и определены значения qlim и tg α, то совместное решение уравнений (5) и (6) позволяет
оценить коэффициент диффузии постороннего иона в фазе мембраны и толщину диффузионного слоя
в водном растворе при фиксированном режиме перемешивания:
,

qlim  d  DA .
DB
8
Значение DA, рассчитанное из предельной электропроводности иона тетрабутиламмония
( λ = 19,31 см2/(Ом · г-экв) [16]), составило 5,14 · 10–6 см2/с. Значения DB и δ, рассчитанные из экспериментально определенных параметров tg α, qlim и d, приведены в таблице. Значения коэффициентов
диффузии для мембран различной толщины удовлетворительно согласуются друг с другом и литературными данными [17].
Результаты расчета коэффициента диффузии в фазе мембраны (
) и толщины водного диффузионного слоя (δ)
из экспериментальных данных
14
d, мкм
qlim
tg α, c1/2
458,0
166,4
4,69 · 10
6,32 · 10–4
–4
6,00 · 10
3,84 · 10–2
–2
DB, см2/с
δ, мкм
4,1 · 10–8
2,4 · 10–8
27,1
22,6
Химия
Предложен новый метод оценки коэффициентов диффузии ионов в фазе мембраны ионселективного
электрода, основанный на анализе временнóй зависимости обобщенного диффузионного параметра q,
который представляет собой отношение коэффициентов диффузии в фазах мембраны и раствора, умноженное на обратное соотношение толщин диффузионных слоев, и рассчитывается по результатам
потенциометрических измерений как функция разности коэффициентов селективности, определяемых
рекомендуемым ИЮПАК методом отдельных растворов и модифицированным методом отдельных
растворов (метод Баккера).
Полученные в различных экспериментах значения коэффициентов диффузии удовлетворительно согласуются друг с другом и по порядку величины соответствуют литературным данным.
Б И Б Л И О Г РАФ И Ч Е С К И Й С П И С О К
1 . B a k k e r E . Determination of unbiased selectivity coefficients of neutral carrier-based cation-selective electrodes // Anal.
Chem. 1997. Vol. 69. P. 1061–1069.
2 . M o r f W. E . , B a n d e r t s c h e r M . , Z w i c k l T. , R o o i j N . F. , P r e t s c h E . Effects of ion transport on the potential
response of ionophore-based membrane electrodes: a theoretical approach // J. Phys. Chem. B. 1999. Vol. 103. P. 11346–11356.
3 . M a t h i s o n S . , B a k k e r E . Effect of transmembrane electrolyte diffusion on the detection limit of carrier-based
potentiometric ion sensors // Anal. Chem. 1998. Vol. 70, № 2. P. 303–309.
4 . M i Y. , M a t h i s o n S . , G o i n e s R . , L o g u e A . , B a k k e r E . Detection limit of polymeric membrane potentiometric
ion sensors: how can we go down to trace levels? // Analytica Chimica Acta. 1999. Vol. 397. P. 103–111.
5 . P ü n t e n e r M . , V i g a s s y T. , B a i e r E . , C e r e s a A . , P r e t s c h E . Improving the lower detection limit of
potentiometric sensors by covalently binding the ionophore to a polymer backbone // Analytica Chimica Acta. 2004. Vol. 503. P. 187–194.
6 . S z i g e t i Z . , V i g a s s y T. , B a k k e r E . , P r e t s c h E . Approaches to improving the lower detection limit of polymeric
membrane ion-selective electrodes // Electroanalysis. 2006. Vol. 18, № 13/14. P. 1254–1265.
7 . C e r e s a A . , S o k a l s k i T. , P r e t s c h E . Influence of key parameters on the lower detection limit and response function
of solvent polymeric membrane ion-selective electrodes // J. Electroanal. Chem. 2001.Vol. 501. Р. 70–76.
8 . I o n A . C . , B a k k e r E . , P r e t s c h E . Potentiometric Cd2+-selective electrode with a detection limit in the low ppt range //
Analytica Chimica Acta. 2001. Vol. 440. P. 71–79.
9 . M c G r a w C . M . , R a d u T. , R a d u A . , D i a m o n d D . Evaluation of liquid- and solid-contact, Pb2+-selective polymermembrane electrodes for soil analysis // Electroanalysis. 2008. Vol. 20, № 3. P. 340–346.
10. R a d u A . , P e p e r S . , B a k k e r E . , D i a m o n d D . Guidelines for improving the lower detection limit of ion-selective
electrodes: a systematic approach // Electroanalysis. 2007. Vol. 19, № 2/3. P. 144–154.
11. B a k k e r E . , B ü h l m a n n P. , P r e t s c h E . The phase-boundary potential model // Talanta. 2004. Vol. 63. P. 3–20.
12. E g o r o v V. V. , Z d r a c h e k E . A . , N a z a r o v V. A . Methods for estimation of generalized diffusion parameter at
membrane–solution interface // Electroanalysis. 2012. Vol. 24, № 1. P. 76–84.
13. U m e z a w a Y. , B u h l m a n n P. , U m e z a w a K . , To h d a K . , A m e m i y a S . Potentiometric selectivity coefficients
of ion-selective electrodes. Part I Inorganic cations // Pure & App. Chem. 2000. Vol. 72, № 10. P. 1851–2082.
14. U m e z a w a Y. Performance evaluation criteria for preparation and measurement of macro- and microfabricated ion-selective
electrodes // Pure & App. Chem. 2008. Vol. 80, № 1. P. 85–104.
15. М о р ф В . Принципы работы ионоселективных электродов и мембранный транспорт. М., 1985.
16. E v a n s D . F. , K a y R . L . The conductance behavior of the symmetrical tetraalkylammonium halides in aqueous solution
at 25 and 10 °C // J. Phys. Chem. 1966. Vol. 70, № 2. P. 366–374.
17. I m o t o M . , S a k a k i T. , O s a k a i T. Sophisticated design of PVC membrane ion-selective electrodes based on the mixed
potential theory // Anal. Chem. 2013. Vol. 85. P. 4753−4760.
Поступила в редакцию 05.12.2013.
Елена Анатольевна Здрачек – аспирант кафедры аналитической химии. Научный руководитель – В. В. Егоров.
Валентин Александрович Назаров – кандидат химических наук, старший научный сотрудник лаборатории ионометрии
и химической метрологии НИИ ФХП БГУ.
Владимир Владимирович Егоров – доктор химических наук, профессор кафедры аналитической химии, заведующий
лабораторией ионометрии и химической метрологии НИИ ФХП БГУ.
УДК 544.654.2:546.74
И. В. АНТИХОВИЧ, А. А. ЧЕРНИК, И. М. ЖАРСКИЙ
ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЕ ОСАЖДЕНИЕ НИКЕЛЯ ИЗ АЦЕТАТНО-ХЛОРИДНОГО
ЭЛЕКТРОЛИТА В ПРИСУТСТВИИ АЦЕТАТА АММОНИЯ
Исследованы ацетатно-хлоридные низкотемпературные электролиты никелирования, отличающиеся от известных ацетатных использованием хлорида никеля вместо сульфата, добавкой ацетата аммония и низкой рабочей температурой. Установлено, что качественные никелевые покрытия осаждаются при концентрациях никеля 15–80 г/дм3 и ацетата аммония не менее
15 г/дм3. Изучены закономерности катодного восстановления никеля в зависимости от концентрации компонентов раствора.
Определено, что присутствие ацетата аммония в хлоридном электролите никелирования приводит к уменьшению поляризации и смещению поляризационных кривых в более электроположительную сторону. По результатам определения рассеивающей способности показано, что увеличение концентрации ионов Ni2+ до 80 г/дм3 приводит к росту значений рассеивающей
способности по току до 27 %, а по металлу – до 24 %. Методом потенциометрического титрования определена высокая буферная емкость электролитов, содержащих ацетат аммония 30 г/дм3, которая достигает 430 моль/м3. Представленные научные
15