硫酸鋅溶液的電解沉積講義

1、硫酸鋅溶液的電解沉積原理（1）同時(shí)陰離子移向陽(yáng)極，帶負(fù)電荷的OH一失去兩個(gè)電子在陽(yáng)極放電，并析出氧氣。陽(yáng)極反應(yīng)：2OH—―2e=2H2O0.5O2(5)或H2O―2e=0.5O22H(6)總的電化學(xué)反應(yīng)式為：ZnSO4H2O=ZnH2SO40.5O2(7)由于實(shí)際用于電解的硫酸鋅溶液中還含有微量的雜質(zhì)，如CuSO4、PbSO4等。它們?cè)陔娊庖褐?，呈現(xiàn)離子狀態(tài)并在適當(dāng)條件下參與反應(yīng)。因此電解槽中實(shí)際發(fā)生的反應(yīng)就要復(fù)雜一些。為了深入了解鋅電

2、積過(guò)程，下面分別討論工業(yè)電積槽內(nèi)陽(yáng)極上和陰極上所發(fā)生的電化學(xué)過(guò)程。5.2.1陽(yáng)極過(guò)程陽(yáng)極過(guò)程硫酸鋅水溶液電積時(shí)，在陽(yáng)極上主要有兩個(gè)類型的反應(yīng)，第一個(gè)是析出氧，第二個(gè)是鉛陽(yáng)極溶解。另外也不斷還少量有Mn2的氧化等雜質(zhì)離子反應(yīng)。5.2.1.1陽(yáng)極競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)陽(yáng)極競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)第一個(gè)類型的析出氧反應(yīng)可能有如下三個(gè)：2OH—―2e=2H2O0.5O2φ(5)=0.4V或H2O―2e=0.5O22Hφ(6)=1.23V2SO42――2e=SO30.5O2φ

3、(8)=1.86V(8)第二個(gè)類型的陽(yáng)極溶解反應(yīng)可能有如下三個(gè)：Pb―2e=Pb2φ(9)=―0.126V(9)Pb2SO42――2e=PbSO4φ(10)=―0.356V(10)Pb2H2O―4e=PbO24Hφ(11)=0.655V(11)在金屬自由表面接近完全消失時(shí)，還會(huì)發(fā)生如下反應(yīng)：Pb2H2O―2e―PbO24Hφ(12)=1.45V(12)它們?cè)陔娊獬练e過(guò)程中，按其標(biāo)準(zhǔn)電位大小，應(yīng)該是OH—放電析出氧，但由于電解液中硫酸濃度

4、很高，OH的濃度極低，幾乎接近1014左右，由能斯特公式計(jì)算，它與電解水反應(yīng)的析出電位是近似的。至于在實(shí)際生產(chǎn)中，究竟是OH放電產(chǎn)生水，還是電解水，有待于進(jìn)一步研究。但有一點(diǎn)是可以肯定的，無(wú)論是OH放電產(chǎn)生水，還是電解水，反應(yīng)的結(jié)果都是在陽(yáng)極上放出氧氣。由于析出氧的結(jié)果，使溶液中的H的絕對(duì)數(shù)增加，從而與SO42結(jié)合生成H2SO4，這是生產(chǎn)過(guò)程所需要的。5.2.1.2氧在陽(yáng)極析出的超電壓氧在陽(yáng)極析出的超電壓比較陽(yáng)極溶解反應(yīng)（12）與陽(yáng)極正