Как правило, электроосаждение характеризуется совокупностью ряда процессов, в частности транспортом частиц к поверхности подложки (электрода), агрегацией частиц в приэлектродном слое, контактным взаимодействием частиц с поверхностью электрода, электроосмотическим уплотнением осадка на поверхности электрода и др.[ ...]
Одним из основных условий осуществления процесса осаждения является обеспечение существенного преобладания сил куло-новской (поляризационной) природы над гравитационными силами. Размер частиц при этом не должен превышать 3—5 мкм. В противном случае осаждение следует проводить при интенсивном перемешивании.[ ...]
Скорость электроосаждения, толщина и плотность осадка зависят от устойчивости и концентрации коллоидных частиц. Устойчивые к коагуляции частицы быстрее осаждаются, образуя более плотные агрегаты.[ ...]
При осаждении из разбавленных коллоидных систем характерны два процесса: электрофорез частиц и последующее взаимодействие с электродом. При осаждении из концентрированных систем, где частицы образуют объемно-пространственную структуру в жидкости, на первый план выступают явления электроосмоса. Роль электроосмоса возрастает с увеличением концентрации дисперсной фазы и соответственно жесткости пространственной структуры.[ ...]
Количество осажденного вещества при электроосаждении зависит от многих факторов: т = 1(Еэ, £, С», /э). Эти зависимости имеют линейный характер и для разбавленных систем (при Сн 0,1+0,3%) могут быть описаны уравнением электрофореза. Напряженность поля поддерживается, как правило, в пределах 5— 30 кВ/м, что значительно выше напряженности поля при электрохимической обработке природных и сточных вод. Область линейной зависимости во времени не превышает 10—30 с. При ¿э>15+ ч-30 с количество оседающих частиц достигает постоянного значения, что объясняется полной седиментацией частиц на электроде.[ ...]
Распределение концентрации частиц в межэлектродном пространстве при электроосаждении характеризуется образованием ряда зон (рис. 4.64) [65]. В прикатодном слое образуется слой осадка с постоянной концентрацией — зона АБ. Следующий слой — БВ представляет собой дисперсную систему с повышенной концентрацией частиц по сравнению с объемом жидкости — слой ВГ. У противоположного электрода образуется слой чистой воды ГД (кривая 1). Скачок концентрации частиц на границе слоев АБ и БВ объясняется коагуляционным характером взаимодействия частиц в осадке. Установлено, что на этой границе (кривая 2) по истечении определенного промежутка времени возможно осуществление просветленного слоя воды Б В . Жидкость в слое движется вверх и при более высоких концентрациях частиц соединяется со слоем ГД. Это явление объясняется электроосмоти-ческим перемещением среды.[ ...]
В неоднородном постоянном поле наряду с электрофорезом имеет место диполофорез, связанный с действием неоднородного поля на дипольный момент поляризованной частицы. Игнорирование диполофореза оправданно при невысоких напряженностях поля или при низкой поляризуемости частиц.[ ...]
Сравнение электрофоретической и диполофоретической сил в режиме постоянных напряжений и тока для различной геометрии внешнего поля может быть выполнено по зависимостям, приведенным в работе [20].[ ...]
Диполофоретические силы резко возрастают с увеличением размера частицы, и для крупных агрегатов они становятся соизмеримыми с электрофоретической силой даже на значительном удалении от центрального электрода. Так как направление диполофореза зависит от знака наведенного дипольного момента, то диполофорез для одних систем будет усиливать электрофорез, для других — уменьшать скорость осаждения и, соответственно, выход осадка по сравнению со случаем чисто электрофоретического осаждения.[ ...]
Процесс электроосаждения в технологии очистки воды играет двоякую роль. С одной стороны, это достаточно эффективный процесс концентрирования загрязнений с одновременной их коагуляцией, что позволяет, например, обезвоживать осадки без дополнительного ввода реагентов [а. с. 648539 (СССР)], концентрировать нефтепродукты, латексы и целлюлозу [20] в сточных водах и т. п. С другой стороны, образование осадков на поверхности растворимых электродов приводит к изменению электрических параметров электродной системы, падению силы тока и выходу по току продуктов анодной (катодной) реакций.[ ...]
Рисунки к данной главе:
| Устройство для удаления твердых частиц из водных растворов |
 |
| Кривые скорости фильтрования при электрообработке осадков в зависимости от материала электродов и напряжения электролиза |
 |