|
|
« : 10 Ноябрь 2010, 22:36:22 » |
|
Условия: Время нанесения покрытия- 1.5-2часов, ток злектролиза- 3v\400мА, вращение покрываемого анода- 2650 об\мин (двигатель 220v); электролит- 200мл покрывающего раствора Pb(NO3)2- 15г, Cu(NO3)2- 5г, Al(No3)2- 1г. Итак, начнём: после многочисленных, безуспешных попыток покрыть графит прочным толстым слоем ДС, различных проб, неудач всё же разработал свой метод, состоящий в том, что на графитовый стержень перед покрытием надеваются горизонтальные кольца из химически стойкого пластика (аккуратно срезаные кольца с колпачка 2-х мл. шприца), а низ стержня надёжно загерметизирован клеем с целью избежать нарастания ДС(в торце графита ДС держится слабо и быстро осыпается), таким образом покрытие в процессе электролиза ложится между кольцами на открытую часть графита образуя толстый очень плотный, прочный, гладкий осадок чёрно-смоляного цвета иногда с золотистым отливом, обладающий превосходным сцеплением с основой. В данном случае полностью исключено попадание р-ра хлорида к графитовой основе- он защищён толстым, плотным слоем ДС. Конструкция анода спроектирована так, что при значительном износе слоя ДС его опять можно регенерировать, т.е поверх оставшегося слоя нарастить новый- что и было успешно сделано практически. Подробнее о восстановлении полуразрушенных анодов: полагаю, что при восстановлении слоя анода на разрушенных участках существенную роль играет степень износа- если она велика, то меньше шансов нормального восстановления, и наоборот. Поэтому считаю необходимым своевременно обнаруживать разрушения и восстанавливать слой ДС. Интересено то, что при наращивании нового слоя на старый происходит их надёжное сцепление, таким образом создаются благоприятные условия для его восстановления. Перед восстановлением анод тщательно промывается под щадящей струёй воды, потом хорошо просушивается.Если всё же произошли значительные разрушения и есть угроза проникновения электролита к графитовой основе- отработавший слой можно полностью отскоблить шилом, аккуратно удалив при этом ДС из всех ячеек, затем заново использовать основу для нового покрытия. Отработавший на 30% анод затем восстановленый методом дополнительного наращивания проявил высокую стойкость в процессе электролиза хлорида- напряжение 6v.
Все эксперименты проходили без предварительного нагрева, температура покрывающего р-ра и окружающей среды +10 град.С. Эл-зом NaOH- графит не очищал, только механически. Покрывающий р-р существенно насыщен ионами меди до тёмно-зелёного цвета, также ввёл нитрат алюминия-1г. Замечено, что при высокой концентрации ионов свинца в р-ре образуются плотные, блестящие, гладкие осадки чёрного цвета. При низкой концентрации ионов свинца в р-ре образуются преимущественно черные гладкие осадки с золотистым отливом. Испытание золотистых осадков в электролизе прибавило оптимизма- после 2-х суток электролиза явного износа анода не заметил, хотя микроразрушения наблюдал в самой нижней части анода, где слой ДС- мелкозернистыми наростами; вверху, где слой гладкий- всё нормально. Испытание осадка чёрного цвета прошло успешно с повышением нагрузки по току(4.5-6.0-7.5v) и температуры соответственно. В качестве эксперимента на стойкость к повышенной температуре и увеличению напряжения- поднял значение тока с 6v до 7.5v. На 7.5v электролиз длился около суток, анод проявил высокую антикоррозийную стойкость даже в таких жёстких условиях.
Прочность осадка ДС существенно увеличилась после добавления в покрывающий раствор белого речного песка (1чайн.ложка), предварительно просушенного, просеянного через чайное ситичко и тщательно промытого водой.
_______________________________________________________
Corpse Начальник отдела "Фейерверочные изделия"
Это конечно хорошо. Но укажи при каких плотностях тока работал (А/см2). Если за 2 суток есть признаки разрушения - это не есть гуд. Обычный графитовый анод за 2 суток лишь становится матовым. Графит обладает пористостью, поэтому перед нанесением слоя двуокиси свинца можно проварить в парафине (в расплавленном с часок подержать), а потом зачистить. Места стыков с кольцами полимера неплохо было бы замазать эпоксидкой. Да и вобще, опиши по подробней условия электролиза: сила тока, температура, напряжение, время цикла, конечная засратость электролита, регулировка рН, площадь рабочей поверхности анода. А вобще - молодец, мало кто этим делом тут заморачивался.
Phantom
Благодарю за ценные советы, насчёт предварительной проварки в парафине тоже думал, однако после первого полученного положительного результата для начала хватило. Подробнее о процессе: 0.5 банка с 200мл насыщ. р-ра KCL, р-р предварительно не нагревался, банка утеплена в коробке с ватой, ток 6v, 1А сетевой адаптер "Robiton", р-р в процессе- горячий (70град.С). После нескольких часов работы в околокатодном пространстве (в качестве катода- графитовый стержень из большой круглой батарейки) появляется белая пена которая затем оседает на дно прозрачной мутью. После первых суток электролиза р-р прозрачный, горячий, имеет слегка розоватый оттенок, под анодом- пара еле заметных "песчинок" двуокиси. После 2-х суток процесса, так сказать , "засранность" электролита не увеличилась, однако дно банки засыпало хлоратом- что несомненно порадовало Процесс идёт уже около 60часов- новых частичек ДС не обнаружил. Насчёт площади электродов: анод- графитовый стержень из простой квадратной батарейки покрытый слоем ДС (1\2часть), катод- писал выше. Вообщем, процесс электролиза по всем параметрам слабенький, но для испытаний ДС-анода чего-либо более масштабного и не надо.
Phantom В процессе покрытия, между двумя нижними кольцами постоянно прогрессировал в росте неровный, мелкозернистый осадок(в ходе испытаний проявил высокую коррозийную стойкость), тогда как слой ДС находящийся выше- гладкий и ровный. Причина этого явления мне неизвестна, хотя предполагаю, что это связано с положением компонентов катода (сложенная вчетверо толстая медная проволока, скрученная спиралью расположенная по внутренним стенкам 0.5л банки) относительно анода во время покрытия, так как центровка покрываемого материала- нормальная. При покрытии второй заготовки слой лёг равномерно между всеми кольцами анода.
Phantom
Сделал ещё одну заготовку для покрытия с более широкими кольцами- буду пытаться нарастить более толстый слой ДС (4 мм). Потом отпишусь, что получится.
Phantom
Вобщем, провёл покрытие заготовки. Весь процесс занял около 3-х часов. Слой ДС между всеми кольцами лёг ровно, без существенных изьянов, толщина где-то 3-3.5мм- выглядит всё идеально, осталось дождаться когда действующий анод накроется, чтобы затестить новый:) В дальнейшем хочу попробовать уменьшить ток с 3-х вольт до 1.5 и посмотреть на структуру получившегося осадка- полагаю, с уменьшением тока он будет более гладким, а ампеража в 400мА на 200мл покрывающего р-ра наверно достаточно. Кто как думает по этому поводу?
Электролиз продолжается: Пластиковые кольца на работающем аноде- без изменений т.е устойчивы в агрессивной среде. Электролит помутнел, приобрёл рыжий оттенок, однако довольно прозрачен, на дне банки потихоньку растут кристаллы хлората. Эррозии анода не наблюдается, погруженная в электролит часть катода покрылась серым налётом, что это может быть?
Phantom
70 часов электролиза; электролит горячий, прозрачный, кристаллы хлората на дне электролизёра местами покрылись тонкодисперсным "ржавым" налётом; под анодом "кучкой" выкристаллизовался хлорат в форме 0.5 сантиметровых иголок; пластиковые кольца на аноде покрылись тончайшим слоем коричневого налёта, который переодически осыпался на дно банки. Состояние ДС-анода- слои двуокиси между кольцами визуально гладкие, матовые, без видимых разрушений.
nocs на катоде светлосерый налет----возможно жесткость воды ..карбонаты сальция и магния,кста кальций надо добавлять катод покроется слоем.....++++++++ ,молодец я потратил 4 мес.и результата нет,и еще нелучше использовать аноды ДС конкретно для перхлората...гипохлорит на них плохо действ.или для начала прогнать часик на графите...
Corpse Начальник отдела "Фейерверочные изделия"
Если будет время попробую на никелированную медную трубку нанести слой двуокиси свинца.
Phantom
Цитата: nocs на катоде светлосерый налет----возможно жесткость воды ..карбонаты сальция и магния,кста кальций надо добавлять катод покроется слоем.....++++++++ ,молодец я потратил 4 мес.и результата нет,и еще нелучше использовать аноды ДС конкретно для перхлората...гипохлорит на них плохо действ.или для начала прогнать часик на графите...
Воду для приготовления раствора хлорида калия брал не дистиллированную, просто кипячёную, так что не исключены посторонние примеси, да и хлорид калия хоть и белый на вид при растворении в воде на её поверхности образуется слой белой пены- наверно есть примесь какой-то органики; освобождался от этого всего "добра" тщательным фильтрованием раствора. Для начала можно конечно "перегнать" хлорид в хлорат используя графитовый анод, затем хлорат в перхлорат на ДС, однако всё зависит от марки графита и самыми устойчивыми оказались 3-х сантиметровые графитовые щётки от старых военных электродвигателей, при использовании графитовых стержней из разных типов солевых батареек- отмечал довольно быстрое их разрушение и загрязнение электролита. несмотря на то, что температуру старался "не выпускать" за пределы 40град.С.
Phantom
Довольно интересное решение, т.к никель устойчив в азотно-кислой среде, так же устойчив к ионам свинца- по идее должно получится, при условии, что покрывающий раствор будет не очень кислым, а слой никеля, нанесённого на медную трубку- немного потолще чем просто тончайшая плёнка. Вращение заготовки обеспечит наращивание плотного и прочного осадка с гладкой, не пористой структурой. Буду внимательно следить за твоим экспериментом!
Phantom
Вернулся сегодня к своему электролизу, слегка расстроился, когда увидел полностью мутный, ржавого оттенка электролит, электроды практически невидны- решил остановить процесс для оценки состояния анода, снял крышку с крепящимися в ней электродами и газоотводной трубкой, извлёк анод и хорошо промыл под слабой струёй воды, а 0.5л банку с горячим электролитом закрыл пластиковой крышкой (воняет аж жуть:)) и оставил остывать. В общем, состояние анода удовлетворительное- износа слоя ДС, которое могло быть видно невооружённым глазом не обнаружил; коричневый, тонкий налёт с пластиковых колец аккуратно и довольно легко очищен слегка влажной ватной палочкой; обьём, занимаемый хлоратом калияв банке, по предварительной оценке, занимает 45% от общего объёма электролита (200мл), это значит после полного его остывания процент объёма хлората должен еще повысится. К сожалению пока приходится всё оценивать на глаз, т.к не распологаю соответствующим оборудованием. Точно взвесить полученный продукт, после всех заморочек с горячим фильтрованием,перекристаллизацией, и определить выход, думаю, получится:)
Corpse Начальник отдела "Фейерверочные изделия"
В общем, нашел я составы по никелированию. Самый простенький: борная кислота - 25, никель хлористый - 250. рН = 2, температура - 60, плотность тока - 2 - 10 А/дм2. Покрыть собираюсь медный змеевик от старого холодильника, но не раньше выходных.
nocs
я брал никелированную сеточку от чайного ситечка,новую нерж.40% никеля,без вращения осаждал .слой более1мм неудалось наростить крошится,начинается на гладкой пов.ДС расти рваные дендриты как ракушки..добавлял глицерин.слой всеравно неувеличивался,сначала сеточка вся зарастает вроде хорошо,а потом опять ракушки по углам сетки.
Phantom
Помню, когда только начинал свои эксперименты с ДС-покрытием, случайно переключил полярность на сетевом адаптере- в результате 20-ти минутного "кувыркания" графитовой заготовки она покрылась блестящим ровным слоем меди, однако если провести электролиз нитрата либо другой, водорастворимой соли меди не используя вращения, то на катоде осаждается очень рыхлая, пористая медь без металлического блеска бурого цвета. Это я к тому, что возможно, если использовать вращение катода - в данном случае- медной трубки в никелирующем электролите, можно получить идеальный гладкий слой металлического никеля.
Phantom
Как вариант, попробуй аккуратно скрутить сеточку в плотную трубочку и приспособь её к вращающей установке используя в качестве переходного материала между валом двигателя и заготовкой- колено металлической трубки от выдвижной антенны (например, старого радиоприёмника) , короче один конец трубки надет на вал, в другой- вставлена трубочка никелированной сетки. Без вращения нормального покрытия не выйдет
nocs
ты джафарова читал?
Phantom
Ну да, куда ж нам без дорогого товарища Джафарова- это основа основ:)
Phantom
Пришло время подвести итоги. После всех операций с фильтрованием (применил горячее фильтрование через воронку с минеральной ватой- отфильтровалось всё на удивление очень быстро причём грязи на фильтре- мизер) и перекристаллизацией из 200мл р-ра KCL получено 36 г чистого хлората калия (80часов электролиза), выход продукта по массе KCL в растворе - 50% и если бы была возможность использовать в электролизе более мощное устройство, например блок питания от компьютера, где ампераж посерьёзнее- уменьшилось бы время процесса и увеличился выход исходного продукта. Но суть эксперимента не в этом. ДС-анод проявил повышенную стойкость в электролизе. Электролит к окончанию эл-за хоть и мутный (коллоидные частички хз чего), зато легко отфильтровывается, в отличие от графита(чего-то уже не хочется вспоминать фильтрование горячего чёрно-зелёного р-ра на графитовом аноде:)). Проводя данный эксперимент я не претендовал на лавры изобретателя и первопроходца- методы получения, осаждения, свойств диоксида свинца уже давно известны из трудов того же Джафарова, или намного позднее, Небожителя. Цель эксперимента помочь тем кто не смог получить нормального слоя ДС по каким-либо причинам; для тех, у кого нет доступа к платине или нормальным сортам графита, кто устал расковыривать батарейки добывая "драгоценный" графит, заменяя изношенный по несколько раз в сутки. В процессе изготовления двуокисносвинцовых анодов были использованы самые распространённые материалы; в качестве компонентов для приготовления покрывающего раствора (нитраты свинца, алюминия, меди и азотная кислота) были использованы легкодоступные распространённые реактивы которые можно приобрести в любом хозяйственном магазине, автозапчастях, магазинах по продаже удобрений. Ну вот, наверно и всё, успехов!
|