Українські реферати

Особливості електровідновлення цирконію із флуоридних розплавів
Сторінка: 8
Розділ: Хімія

Друга циклічна полярограма,зображена на рис. 3.6, знята при температурі +800 0С, інтервал потенціалу обмежений 3,2 В. масштаб за струмом дорівнює 100мА/см, швидкість розгортання 2х10-1В/с. В цьому випадку швидкість розгортання потенціалу була вища у два рази.

На цій полярограмі ми бачимо, що перший підйом, який фіксувався на попередніх полярограмах майже відсутній і це підтверджує наші здогади про залишкові молекули води. А взагалі цей графік майже відповідає попередньому і відновлення цирконію також відбувається в одну стадію з приєднанням відразу чотирьох електронів при цьому: φ1/2 =-2,02 В та φмах =- 2,41 В. Друга частина катодної хвилі також відповідає утворенню сполуки Zr з W, при цьому φ1/2 =-2,7 В та φмах =- 3,19 В.

Анодна залежність підтверджує катодну і різниця показників розкладання електроліту між анодною та катодною кривою, яка становить φ1/2=-0,6 В., свідчить про необоротність процесу.

D:\Документы\Доповідь\IMG_0002.jpg

Рис. 3.6. Циклічна полярограма розплаву NaF – ZrF4 на вольфрамовому катоді.

Безымянный01.png

Рис. 3.7. Графік залежності lgi/(id-i) від напруги – φвольт-амперної кривої, зображеної на рис. 3.6

Таблиця 3.2.

Експериментальні дані для побудови графіка залежності lg i/(id-i) від – φ, В.(Перша хвиля):

φ1/2, В

φ, В

id, мА

i, мА

lg i/(id-i)

 

-1,9

170

60

-0,282

-2,02

-2,02

170

95

0,074

 

-2,2

170

150

0,778

Друга хвиля:

φ1/2, В

φ, В

id, мА

i, мА

lg i/(id-i)

 

-2,4

600

215

-0,025

-2,7

-2,7

600

370

0,206

 

-3,8

600

425

0,308

Побудувавши графік залежності lgi/(id-i) від напруги – φ, В., який зображений на рис. 3.7. і розрахувавши tgαдля першої хвилі він становить 0.0401, що експериментально відповідає математично розрахованим значенням передлогарифмічного коефіцієнту при n = 4, а для другої хвилі tg α дорівнює 0.0262, що відповідає n = 8.

Отже з полярограм, що ми записали видно, що електровідновлення цирконію проходить в одну стадію з приєднанням відразу чотирьох електронів та з утворення інтерметалевої сполуки W2Zr, але для достовірнішої інформації щодо утворення інтерметаліду потрібно проводити додаткові дослідження фазового складу продуктів електролізу, що не входило в задачі даної роботі, та планується проведення в наступних роботах.

Обговорення результатів

В дипломній роботі проаналізовано стан проблеми електровідновлення цирконію як електротермічним так і електрохімічним методом.

В роботі проаналізовано різні склади сольових електролітів і подано їх класифікацію.

В другому розділі описано методику хроновольтамперометричних досліджень із застосуванням сучасного обладнання – потенціостату з програматором.

В експериментальній частині подані результати полярографічних досліджень з математичною обробкою результатів та аналізу полярограм.

Встановлено механізм електровідновлення цирконію та потенціал його відновлення на вольфрамовому електроді.

ВИСНОВКИ

1. Освоєно методику полярографічного аналізу, калібровки і настройки потенціостату;

2. Досліджено процес електровідновлення цирконію із розплаву NaF ― ZrF4 за допомогою циклічної хромовольтамперометрії на вольфрамовому індикаторному електроді. Встановлено вплив параметрів процесу електровідновлення (температури та стаціонарності процесу) на характер полярограм;

3. Виявлено на полярограмі наявність додаткової хвилі, перед хвилею електровідновлення цирконію, яка відповідає розрядженню залишкових молекул води;

4. Встановлено потенціал електровідновлення цирконію який дорівнює φ1/2= -2,2 В, а також механізм – одностадійний з приєднанням 4 електронів.

5. Виявлено взаємодію цирконію із матеріалами електроду – вольфрамом, з утворенням сполуки W2Zr згідно діаграми стану, при потенціалі φ1/2= -2,8 В.

Список використаних джерел

1. http://ometale.ru/index.php. - сайт про метали.

2. Хенней Н., Химия твердого тела. М.: Мир, 1971, С. - 223.

3. Петров А.Н. Химическая термодинамика. Екатеринбург: УрГУ. 2006г.

4. Химия редких и рассеянных элементов (в 2-х томох), под. ред. К. А. Больтакова. Издательство: «Высш. шк.» М.:1969.

5. 3отова 3. А., Современное состояние технологии переработки цирконовых концентратов за рубежом, М., 1976.

6. Витязь П. А. [и др.], "Порошковая металлургия", 1989, № 12. – С. 45-50

7. Clark R. J. H., Bradley D. С, Thоrnton P., The chemistry of titanium, zirconium and hafnium, 1975.

8. Делимарский Ю. К., Колотий А. А. и Лапа В. А. Потениал разложения систем NaF – ZrF4 и NaF – ZrF4 - ZrO2. //УХЖ. – 1953. Т. XIX, Випуск 4. – С. 374.

9. Хохлов В. А., О классификации расплавленных солевых электролитов // Розплавы. – 2008, №6. – С. 19 – 31.

10. Хохлов В. А., Смирнов М.В., Хавин В.Е. Соотношение между транспортными свойствами и ионным составом расплавленных бинарных смесей галогенидов щелочных ме­таллов. Смеси с общим анионом. // Электрохимия. - 1984. – Т. 20, №11. – С. 1493-1497.

11. Khokhlov V.A. Ionic Composition and Phenomena of Muss, Charge, Momentum and Heat Transfer in Alkali Halide Melts. - In: Molten Salt Chemistry and Technology 5 / Ed. H. Wendt, Trans Tech Publ, Ltd, Switzerland, 1998. – С. 201-204.


Ця сторінка опублікована на сайті: http://www.refine.org.ua
Лінк на реферат: http://www.refine.org.ua/pageid-5669-8.html