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.
10 september 19^9
595
ende av dendritliknande kristallaggregat. Dessa
äro i regel så mjuka, att de icke låta sig
ytterligare sönderdelas genom målning.
Utarmningsfaktorn (förstärkt av
vätgasutveck-ling) är vidare den verksamma vid elektrolytisk
utfällning av kopparpulver. Koppar hör till de
metaller, som ha liten kemisk polarisation.
Utfällning av kuprohydroxid kan visserligen inträffa
vid elektrolys av kopparsaltlösningar och
används också tekniskt för framställning av
kopparoxidul18-19, men det har visats, att detta icke
är orsaken till bildningen av kopparpulver på
katoden20. Den tekniska framställningen av
kopparpulver sker för övrigt i starkt sur lösning, där
oxidul icke kan bildas. Oxidulbildningen gynnas
vidare av betingelser, som äro rakt motsatta dem,
som främja pulverbildning, nändigen förutom
neutral eller endast mycket svagt sur lösning av
hög kopparkoncentration, hög temperatur och
låg strömtäthet.
Bildning av pulverformiga fällningar på
katoden vid elektrolys av /ärnsaltlösningar är
däremot att tillskriva hydroxid i katodfilmen.
Elek-trolyserar man en utspädd ferrosaltlösning vid
högre temperatur (50°), hög strömtäthet och
stigande pH, så finner man, att en
osammanhängande pulverformig utfällning bildas,
samtidigt som ferrohydroxid börjar utfällas i
lösningen. Gör man försöket vid lägre
temperatur (20°C), inträder hydroxid- och
pulverbildning, redan då lösningen i sin helhet är tydligt
sur. Vid låg temperatur blir nämligen
pH-diffe-rensen mellan katodfilm och lösning avsevärd,
inte bara på grund av minskad diffusions- och
jonvandringshastighet, utan framför allt på
grund av den vid sjunkande temperatur starkt
ökande vätgasutvecklingen. Denna förklaras av
överspänningsförhållandena. Väte har låg
överspänning på järn, under det att detta vid låg
temperatur utfälles med en stor överspänning
(kemisk polarisation), som emellertid sjunker
starkt vid stigande temperatur. Följden blir, att
järnet vid hög temperatur utfälles med ett
strömutbyte av nästan 100 %, medan vid låg
temperatur en avsevärd del av strömmen förbrukas
för utfällning av väte. Av samma anledning
sjunker också strömutbytet och ökas
vätgasutvecklingen vid stigande strömtäthet. Emedan
sålunda låg temperatur och hög strömtäthet
gynnar hydroxidbildning i katodfilmen, föreligger
här ett fall, då hydroxidfaktorn och
utarmnings-faktorn samverka, i den mån den senare kan
göra sig gällande. Det har vidare konstaterats,
att pulverbildningen underlättas resp. att ett
finare järnpulver erhålles, om nitrater eller
andra oxidationsmedel sättes till lösningen21, vilket
kan väntas enligt det föregående.
Liknande förhållanden gälla för nickel. I detta
fall har kunnat visas, att det är av betydelse för
pulverbildningen, att den i katodfilmen utfällda
basiska substansen har en lämplig fysikalisk
beskaffenhet, som beror av lösningens
sammansättning. Försöker man fälla Ni-pulver ur en ren
NiClo-lösning, så får man under betingelser, som
gynna pulverbildning, endast en beläggning på
katodytan av en svårlöslig basisk förening, så
att ingen metall erhålles. Tillsätts salmiak,
erhålles under samma betingelser nickel i gott
strömutbyte, ehuru ej i särskilt lucker form. En
rent pulverformig utfällning erhålles först ur
ammoniakalisk lösning.
Ett exempel på den stora betydelse, som
egenskaperna hos de i hydroxidfilmen utfällda
basiska ämnena ha, är vidare utfällning av krom
ur kromsyrabad. Fäller man ur ren Cr03-lösning,
fås endast en pulverformig utfällning med
inne-slutningar av kromhydroxider. Tillsätts
emellertid sulfat joner, såsom sker i de i praktiken
använda förkromningsbaden, så fås lätt en
sammanhängande, jämn och metallisk utfällning,
vilket anses bero på en av sulfatjonerna
framkallad gynnsam förändring av de i katodfilmen
utfällda kromhydroxider, som få antas vara
mellanstadier vid kromsyrans reduktion till metall22.
Det skall i detta sammanhang påpekas, att det
endast är utflockad hydroxid, alltså i gelform,
som ger osammanhängande katodutfällningar,
medan hydroxid i kolloidal lösning, solform, ofta
har en rakt motsatt effekt, på samma sätt som
särskilt tillsatta organiska kolloider. Den ger
sålunda finkorniga, jämna och hårda utfällningar,
en effekt, som särskilt iakttas i nickelbad. I
kromsyrabad synas emellertid förhållandena
vara mera invecklade.
Det kanske intressantaste exemplet på
pulverbildning vid elektrolytisk utfällning av en metall
är den sedan länge kända z/n/csvampen. Denna
studerades ganska ingående redan i slutet på
1800-talet i samband med de länge fruktlösa
försök, som då gjordes med elektrolytisk utvinning
av zink. Dessa strandade till en början just på
svårigheten att undvika svampbildning på
katoden. Som resultat av dessa undersökningar
framgick, att zinksvampbildningen gynnades av låg
strömtäthet23 och hög temperatur24 samt vidare
av närvarande ädlare metaller och av vissa
oxidationsmedel25. Den uppträdde aldrig, om
lösningen hölls tillräckligt sur, men var däremot
påfallande i alkaliska zinkatlösningar26.
Svampbildningen börjar på de delar av katoden, där
strömtätheten blivit låg, såsom mellan två
utväxter eller vätgasblåsor, och utbreder sig
därifrån som en epidemi. På grund av dessa
resultat kom man redan tidigt till den uppfattningen,
att zinksvampsbildningen beror på uppkomsten
av hydroxid i katodfilmen27. Denna teori blir
särskilt övertygande i ljuset av senare
undersökningar över zinkens överspänningsförhållanden28.
Zink hör till de metaller, som ha låg kemisk
polarisation. Väte har däremot en mycket hög
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
