Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 32. 10 september 1949 - Elektrolytisk utfällning av metallpulver, av Gösta Wranglén
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
596
TEKNISK TIDSKRIFT
överspänning på zink, vilket ju är
förutsättningen för att zink över huvud taget skall kunna
utfällas ur vattenlösning. Såsom alltid ökar den
starkt med sjunkande temperatur och stigande
strömtäthet, medan zinkens utfällningspotential
ändras endast obetydligt med dessa variabler.
Sker sålunda utfällningen vid låg temperatur, så
är väteöverspänningen härvid så hög, att
praktiskt taget endast zink utfälls (strömutbytet nära
100 %). Detta sker därvid i ett relativt jämnt
och sammanhängande skikt, då inga
zinkhydr-oxidflockar eller välgasblåsor uppträda i
ka-todfilmen och störa tillväxten. Höjes emellertid
temperaturen, så underlättas vätejonernas
urladdning på katoden (strömutbytet sjunker).
Trots att temperaturförhöj ningen i och för sig
underlättar jontillförseln till katodytan, blir
utarmningen på vätejoner i katodfilmen härvid så
stor, att hydroxid utfälls. Genom att denna
adsorberas på katodytan och genom att
vätgas-blåsor härigenom finna fäste på denna,
uppkommer lätt en svampformig utfällning. Om
strömtätheten är låg, blir även väteöverspänningen
låg, så att jämte zink en avsevärd mängd väte
utfälls på katoden och svampbildning sålunda
kan inträffa. Höjning av strömtätheten verkar i
och för sig utarmande på både metall- och
vätejoner i katodfilmen och gynnar därför
uppkomsten av en osammanhängande utfällning,
men i detta fall ökas väteöverspänningen därvid
så starkt, att praktiskt taget endast zink kommer
att utfällas och, då någon störande
vätgasutveck-ling inte längre förekommer, i ett
sammanhängande skikt. Vid ytterligare höjning av
strömtätheten erhålles emellertid ånyo en pulverformig
utfällning-’9 på grund av utarmningseffekten.
Zinksvampsbildningen är sålunda ett fall, där
de två pulverbildande faktorerna,
utarmningseffekten och hydroxideffekten, motverka
varandra och den senare överväger. Har
svampbildningen väl börjat på något ställe av katoden, så
verkar detta som en infektion och den sprider
sig snabbt, eftersom svampen i sig innesluter en
utarmad lösning och har en stor yta. Finnas
föroreningar av ädlare metaller i elektrolyten,
utfällas de i första hand på katoden. Emedan de i
regel lia lägre väteöverspänning än zink, utlösa
även de svampbildning. Oxidationsmedel i
elektrolyten verka genom depolarisation
underlättande på vätgasutvecklingen och därmed på
svampbildningen. Detta gäller för t.ex.
nitrat-joner eller vätesuperoxid29 men däremot inte för
oxidationsmedel som är syrabildare, t.ex.
halo-gener, hypoklorit och persulfat. Dessa motverka
snarare svampbildningen genom att de motverka
pH-förhöjningen i katodfilmen25’27. Över huvud
taget motverkas svampbildningen effektivt, om
lösningen hålles sur och om man genom
tillräcklig omröring sörjer för att detta är fallet
även med katodfilmen.
Anmärkningsvärd är zinksvampbildningen i
zinkatlösningar. Man kunde vänta, att den icke
skulle uppträda där, eftersom zinkhydroxid icke
kan fällas ut. I katodfilmen är alkaliteten större
och zinkkoncentrationen mindre än ute i
lösningen, så att förutsättningarna för att zinken
skall hållas i lösningen är ännu större i
katodfilmen. I detta fall främjes emellertid
pulverbildningen i motsats till, vad fallet är i sur
lösning, av låg temperatur och hög
strömtäthet15’ 16’26, varför det är tydligt att
utarmningseffekten här är den avgörande faktorn. Denna
bör lätt kunna göra sig gällande, då
polarisationskurvan vid utfällning ur zinkatlösningar
lutar brant30. Försök ha vidare visat, att
sammanhängande utfällningar erhållas ur
zinkatlösningar vid hög temperatur (90°) och låg
strömtäthet (0,5 A/dm2).
Numera har man lyckats övervinna de
svårigheter, man i början hade med svampbildningen
vid elektrolytisk utvinning av zink. Effekten
utnyttjas i stället i viss utsträckning för
framställning av zinkstoft. Härvid arbetar man dock
som regel i alkalisk lösning1510.
Kadmium förhåller sig på liknande sätt som
zink, ehuru alkaliska lösningar ej kunna
erhållas. Kadmiumpulver framställs dels på
laboratoriet för analytiska ändamål, dels i tekniken
för alkaliska ackumulatorer. Tendensen till
bildning av nålar och utväxter är dock ännu större
för kadmium än för zink. I praktiken arbetar
man därför helst i sur lösning och vid hög
strömtäthet under utnyttjande av
utarmningseffekten31.
Pulverkornstorlek och kristallstorlek
Man måste vid betraktande av det på katoden
erhållna pulvrets egenskaper särskilja två
storheter, som man lämpligen benämner
kristallstorlek och pulverkornstorlek för att noga skilja
dem åt. Då man inom pulvermetallurgien talar
0111 kornstorlek och kornstorleksfördelning, som
bestäms t.ex. genom siktanalys, avses härmed
pulverkornens storlek, sådan den också kan
uppskattas med blotta ögat eller i mikroskop. Inom
metallografin avses däremot med kornstorlek
detsamma, som här kallas kristallstorlek och
som bestäms genom mikroskopisk analys av
slipade ytor, där genom etsning de s.k.
korngränserna (egentligen kristallgränserna) framhävts.
I särskilt finkorniga utfällningar med i
mikroskopet oupplöslig struktur bestäms i stället
kristallstorleken röntgenografiskt ur
interferen-sernas bredd.
Kristallstorleken är beroende av förhållandet
mellan kärntal och kristalltillväxt. Som allmän
regel kan sägas, att en utfällning blir mera
finkristallin vid högre polarisation, sålunda vid
högre strömtäthet, lägre temperatur och lägre
koncentration. Då metallpulver som regel utfäl-
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
