ارزیابی خواص الکتروکاتالیتیکی آلیاژ Pb-2Sn-0.08Ca در محلول اسید سولفوریک

Abstract

در طی تحقیقات قبلی ترکیب آلیاژی Pb-2Sn-0.08Ca بعنوان ترکیب بهینه از آلیاژ سرب - قلع - کلسیم از نظر خواش مکانیکی و مقاومت در برابر خوردگی جهت ساخت الکترودهای آند در فرآیند الکترووینینگ مس بدست آمد. در این تحقیق به منظور بررسی ویژگیهای الکتروکاتالیتیکی ترکیب آلیاژی فوق، واکنشهایی که در محدوده میعن دانسیته جریان اعمالی تحت شرایط الکترووینینگ روی سطح الکترود آند سربی صورت می گیرد و نیز مطالعه سینتیک و قابلیت برگشت پذیری این فرآیندهای اکسیداسیون - احیاء همچنین میزان تاثیر حضور کاتیونهای کبالت (Co2+) در الکترولیت روی کاهش اورپتانسیل واکنش آندی تجزیه آب از تکنیک ولتامتری سیکلی ( یک الی هفت سیکل) در محدوده پتانسیل اعمالی 1300- الی 2600 میلی ولت نسبت به الکترود مرجع کالومل (SCE) و تحت سرعتهای روبش متفاوت استفاده شد . ترکیب فازی لایه های اکسید روی سطح الکترود سربی در محلو 180 g.l H2SO4 در محدوده های مختلف پتانسیل آندی اعمالی توسط آنالیز XRD تعیین گردید. نتایج نشان می دهند که همزمان با تشکیل لایه های متخلخل سولفات و کمپلکس های اکسی - سولفات سرب II روی سطح الکترود سربی مقاومت الکتریکی سطح الکترود به شدت افزایش می یابد، در حالیکه فیلم فشرده اکسید سرب )IV)(PbO2) که در پتانسیل های بالتر از 1/4 ولت نسبت به الکترود مرجع کالومل تشکیل می شود ضمن دارا بودن خواص الکتروکاتالیتیکی خوب از هدایت الکتریکی بالایی نیز برخوردار می باشد. علاوه بر این فیلم مذکور عامل اصلی محافظت از زمینه سربی الکترود آند در برابر خوردگی و اکسیداسیون به شمار می رود. همچنین بررسی ها نشان می دهد که فرآیند اکسیداسیون منجر به تشکیل این فیلم محافظ نسبت به فرایند احیا منجر به تخریب فیلم مذکور از نظر سینتیکی بسیار کندتر صورت می گیرد و در حضور کاتیونهای کبالت (Co2+) با غلظت 100ppm اورپتانسیل واکنش آندی تجزیه آب به میزان بیش از 200mV کاهش می یابد.