Серебровский Владимир Исаевич, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой электротехники и электроэнергетики
ул. К. Маркса 70, г. Курск 305021
Vladimir I. Serebrovsky, Dr. of Sci. (Engineering), Professor, Head of the Department of Electrical Engineering and Electric Power Engineering
70 K. Marx str., Kursk 305021
Калуцкий Евгений Сергеевич, кандидат технических наук, доцент кафедры электротехники и электроэнергетики
ул. К. Маркса 70, г. Курск 305021
Evgeny S. Kalutsky, Cand. of Sci. (Engineering), Associate Professor of the Department of Electrical Engineering and Power Industry
70 K. Marx str., Kursk 305021
Руденко Вероника Викторовна, кандидат технических наук, доцент кафедры электротехники и электроэнергетики
ул. К. Маркса 70, г. Курск 305021
Veronika V. Rudenko, Cand. of Sci. (Engineering), Associate Professor of the Department of Electrical Engineering and Power Industry
70 K. Marx str., Kursk 305021
Цель. Исследовать процесс образования труднорастворимых гидроокисей и основных солей в прикатодном слое при восстановлении деталей машин электроосажденными железными покрытиями.
Методы. Для определения pH гидратообразования электролитов железнения был принят метод потенциометрического титрования со стеклянным электродом. Изменение хода кривых титрования фиксировалось с помощью автоматического высокоточного потенциометрического титратора АТП-02 прямым отсчетом значений pH с точностью ±0,05 единицы.
Изучение pH прикатодного слоя производилось с помощью микростеклянного электрода. Для исследований был принят электролит, содержащий 200 кг/м3 сернокислого железа и 150–200 кг/м3 хлоридного железа.
Результаты. Исследования показали, что при применении плотностей тока выше 30 А/дм2 было отмечено снижение качества покрытий (появление большого количества трещин, местное отслаивание при ударе). Для получения осадков с удовлетворительными качествами необходимо применять плотности тока до 30 А/дм2. Повышение температуры электролита от 293 до 333 К приводит к падению pH прикатодного слоя с 5,9 до 5,2 единицы. Изменение pH в объеме раствора от 0,3 до 1,8 единицы приводит к росту pH в прикатодном слое.
Также следует отметить достаточно низкое качество покрытий (отслаивание при изгибах), полученных при pH электролита выше 1,4 единицы. Следовательно, лучшим условием электролиза является применение кислотности электролита до 1,4 единицы.
Заключение. Изучение pH прикатодного слоя сульфатно-хлоридного электролита в зависимости от различных добавок хлоридного железа и влияние условий электролиза (плотность тока, температура и pH электролита) на смещение pH прикатодного слоя показало, что увеличение концентрации хлоридного железа в растворе 200 кг/м3 сернокислого снижает pH прикатодного слоя, повышение температуры также снижает pH католита сульфатно-хлоридного раствора, а повышение плотности тока и pH в объеме раствора увеличивают pH прикатодного слоя.
The purpose. To study the process of formation of sparingly soluble hydroxides and basic salts in the cathode layer during the restoration of machine parts by electrodeposited iron coatings.
Methods. To determine the pH of the hydrate formation of ferrous electrolytes, the method of potentiometric titration with a glass electrode was adopted. The change in the course of the titration curves was recorded using an automatic high-precision potentiometric titrator ATP-02 by direct reading of pH values with an accuracy of ±0.05 units.
The pH of the cathode layer was studied using a microglass electrode. For research, an electrolyte containing 200 kg/m3 of ferrous sulfate and 150–200 kg/m3 of ferric chloride was adopted.
Results. Studies have shown that when using current densities above 30 A/dm2, a decrease in the quality of coatings was noted (the appearance of a large number of cracks, local flaking upon impact). To obtain precipitation with satisfactory qualities, it is necessary to apply current densities up to 30 A/dm2. An increase in the electrolyte temperature from 293 to 333 K leads to a drop in the pH of the near-cathode layer from 5.9 to 5.2 units. A change in pH in the volume of the solution from 0.3 to 1.8 units leads to an increase in pH in the cathode layer.
Also noteworthy is the rather low quality of the coatings (peeling on bending) obtained at an electrolyte pH above 1.4 units. Therefore, the best condition for electrolysis is the use of an electrolyte acidity of up to 1.4 units.
Conclusion. The study of the pH of the cathode layer of the sulfate-chloride electrolyte depending on the various additions of iron chloride and the effect of electrolysis conditions (current density, temperature and pH of the electrolyte) on the pH shift of the cathode layer showed that an increase in the concentration of iron chloride in a solution of 200 kg/m3 of sulfate reduces the pH of the cathode layer, an increase in temperature also reduces the pH of the catholyte of the sulfate-chloride solution, and an increase in the current density and pH in the volume of the solution increase the pH of the cathode layer.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.