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六价铬

放大字体  缩小字体发布日期:2012-09-26  浏览次数:720
核心提示:铬酸的电解还原机理引起人们很大的兴趣,不仅仅在于其理论观点,还在于它们在工业上的应用。大多数装饰性镀铬以及几乎所有的硬铬都采用Cr03作为电解质。
 

铬酸的电解还原机理引起人们很大的兴趣,不仅仅在于其理论观点,还在于它们在工业上的应用。大多数装饰性镀铬以及几乎所有的硬铬都采用Cr03作为电解质。从Cr6+溶液而不是简单的低价盐溶液沉积铬由于以下原因而存在缺点。

(1)因为在Cr03溶液中的Cr电化学当量是0.3234g/L,阴极电流效率一般为l0%~20%,1A—h的电流仅仅生成0.032~0.064g金属。这比镍少了l5~30倍,比酸铜少了18~36倍,比银少了63~126倍。弥补它的唯一方法是通过提高工作电流密度(通过增加传质速度、温度)和(或)延长电镀时间。

(2)发生电沉积的最小电流密度比其他金属(锌、镍、锡、银、金等)高2~3个数量级。

(3)相比其他电镀工艺,电镀铬对操作条件(温度、电流密度)更敏感。

(4)与其他工艺相比,阴极电流效率与温度变化相反,但与电流密度成正比(这会导致低分散能力)。

(5)金属铬只有在含催化剂(如H2SOa)下才能电镀,催化剂浓度影响沉积速度。

(6)肯定的一方面,六价铬电解液相对来说对杂质的存在不太敏感,阳极材料是铅或铅合金,它们容易加工成各种形状。

虽然它在技术工艺上的重要性,而且现代科学仪器也在不断改进,但是关于电镀铬的确切机理仍然只是些重要的推论。主要困难在于被镀金属表面必须形成并存在一种阴极膜。最近20年,争论焦点由Cr6+是直接还是间接转化为铬发展为阴极膜是否有用,以及采用怎样的方法去完善、提高工艺性,因为阴极膜的存在已不是讨论的话题。

由于电沉积机理不完善,所以有必要了解铬的化学性质,包括它的浓缩、聚合、不同的氧化价态、形成阴/阳离子化合物[如Cr2(Cr207)3]的能力、大量复盐(矾)的存在、同分异构体、氢氧化物等方面的错综复杂性。事实上,所有的Cr3+化合物都含Cr—O单元。

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