Проблема: Хим. реакции протекающие при цинковании

[Frostt]

Господа гальваники-химики помогите пожалуйста с химическими
реакциями протекающими не катоде и аноде при цинковании!

У меня такая ситуация, что я пишу диплом и
неоходимо было написать основные
реакции на катоде и аноде при цинковании в
данном электролите. (состав ниже).
У нас при написании разошлись мнения по реакциям, каждый
пишет разные реакции, какие из них правильные я уже не знаю.
Напишите пожалуста свои реакции или посоветуйте программу для составления электродных реакций
Основные компоненты моего электролита (без добавок)

Аммикатный электролит-коллоид цинкования

-Сульфат цинка 30 г/л
-Хлорид аммония 150 г/л
pH 6,9-7,2

[MONSTA]

А анод из какого материала? Если из достаточно инертного, то это самое простое - выделение хлора. Если из того же цинка, как это обычно делается в гальванике, то тут все упирается в формы существования цинка(II) в растворе указанного состава. И катодная реакция в это же упирается. Я не знаю, в каком виде там будет цинк, допустим, от балды, что в виде комплекса Zn(NH3)2(OH)2. Не знаю, реалистичное такое предположение или нет, но допустим. Цинк аммиачные комплексы все же образует, но есть у меня подозрение, что аммоний здесь просто как буферная добавка, чтобы рН не задирался при выделении водорода. И так, для такого состава комплексов можно написать анодную реакцию с цинковым анодом:

Zn + 2NH3 + 2OH(-) = Zn(NH3)2(OH)2 + 2е(-)

Катодная реакция восстановления комплексов до цинка, соответственно, отвечает этому же уравнению, только пойдет в обратном направлении. Ну и как почти всегда при электроосаждении цинка, может происходить катодное выделение водорода:

2Н2О + 2е(-) = Н2 + 2ОН(-)

[Frostt]

Аноды конечно же цинковые!

вот варианты наших химиков, каждый уверен что он прав (может зависит от pH?)

вариант 1 (был изначально, но другие его забраковали)
на катоде: n(NH3) (2+) + 4H2O+2e=Zn+4NH4OH
2H2O+2e=H2+2OH(-)
Zn (OH)2 кол +2e=Zn+2OH(-)

на аноде: Zn(0) + 2e=Zn(2+)
Zn(2+)+NH4OH=Zn(NH3)(2+) +H2O


вариант 2
на катоде: [Zn(NH3)4](2+) +2e=Zn+4NH3
2H2O+2e=H2+2OH(-)
Zn (OH)2 кол +2e=Zn+2OH(-)

на аноде Zn-2e+4NH3=[Zn(NH3)4](2+)
Zn(0) + 2e=Zn(2+)

[adgaj]

Вариант два мне нравуиться больше, хотя бы исходя из того что там тетрааммиакат, а не всякая бурда с одним аммиаком

[Константин_Б]

Вариант два мне нравуиться больше, хотя бы исходя из того что там тетрааммиакат, а не всякая бурда с одним аммиаком

А вот будет ли в растворе образовываться аммиакат при рН~7?

[adgaj]

А будет бурда с одним аммиаком? Слабо верится. Скорее смесь и того и сяго. Т. е. и гидратированный, и аминированный.

[Константин_Б]

А будет бурда с одним аммиаком? Слабо верится. Скорее смесь и того и сяго. Т. е. и гидратированный, и аминированный.

...гидратированный, аминированный - это что за звери. Там иончеги аммония плавают и не надо нам других!

[Cherep]

adgaj



что за слэнг?

[MONSTA]

А мне вот вариант с гидроокисью кажется намного более реальным, чем с тетрааммиакатом. Не знаю. Чтобы конкретно решить, надо лезть в литературу, искать константы устойчивости комплексов и ПР гидроксида.

[amik]

Скорее всего аммиакатный вариант Цинк(+2) весьма аммиаколюбивый. Электролит не случайно аммиакатным называется. К сожалению аффтар в рецепте не привел количество водного аммиака для создания нужного рН , иначе

-Сульфат цинка 30 г/л
-Хлорид аммония 150 г/л

там 3-4 будет
P.S. При таком избытке соли аммония ни гидроксид цинка ни основные соли вообще не садятся. Образуется ужасающая буферная зона в районе восьмерки

[Frostt]

Конечно он аммикатный ( писал это в 1 сообщении) причем не простой, а коллоид .


Работает в нейтральной области при pH 6,9-7,2, следующего состава,
Как в нем поддерживется pH не знаю.

Привожу полный состав :

-ZnSO4 25-40 г/л
-NH4Cl 140-160 г/л
добавка Новокор-ц 4-7
НПИ-89 0,002-0,003
Температура раствора 18-30 °С.
Катодная плотность тока 0,1-2,5 А/дм2.
Выход по току цинка 96-98 %.

Электролит обеспечивает:
1) получение пластичных цинковых покрытий, по декоративным свойствам не уступающих никелевым;
2) снижение себестоимости покрытия за счет сокращения расхода ком-понентов электролита в 2-3 раза;
3) работу ванн без корректировки добавками в течение 80 А•ч/л;
4) скорость осаждения цинка на подвесках до 0,7 мкм/мин, во враща -
тельных установках 0,33 мкм/мин.

PS. все же я придерживаюсь варианта 2
на катоде: [Zn(NH3)4](2+) +2e=Zn+4NH3
2H2O+2e=H2+2OH(-)
Zn (OH)2 кол +2e=Zn+2OH(-)

на аноде Zn-2e+4NH3=[Zn(NH3)4](2+)
Zn(0) + 2e=Zn(2+)
думаю он более удачен в данном случае.
Все спасибо за живое обсуждение данного вопроса!.