Koje će se promjene dogoditi u brzini obloge kada je sadržaj kompleksnog agenta previsok?

Kad je sadržaj kompleksnog sredstva previsok, brzina obloga pokazat će značajan pad ili čak tendenciju zaustavljanja, što je uglavnom uzrokovano uništavanjem složene ravnoteže nikla iona, intenziviranjem konkurencije površinske adsorpcije i opstrukcije reakcijske kinetike . Sljedeće su specifikacije i manifestacije:
I . jezgra razloga za smanjenje brzine oplate
1. Snažna kompleksion dovodi do izuzetno niske koncentracije slobodnih nikla iona
Excessive complexing agents (such as lactic acid concentration>40g/L, EDTA concentration>20 g/l) formirat će komplekse s nikl ionima s izuzetno visokim konstantama stabilnosti (poput nil₃ⁿ⁻, L je sredstvo za složeno sredstvo), smanjujući koncentraciju slobodnog Ni²⁺ u otopini na izuzetno nisku razinu (<10⁻⁵ mol/L).
Prema Faradayjevom zakonu, brzina taloženja kemijskog nikla je proporcionalna kvadratnom korijenu slobodne koncentracije ni., dakle, nedovoljni slobodni nikl ioni izravno će dovesti do naglog pada brzine reakcije redukcije, a brzina popitiranja može se smanjiti iz normalnog raspona (čak 15 µm)
2. Konkurencija za adsorpciju površinske adsorpcije između agensa za kompleksiranje i smanjenja agensa
Prekomjerno anioni sredstva za kompleksiranje (poput laktata l⁻, citrat cit³⁻) preferirat će se adsorb na katalitičkoj površini (poput Ni-P aktivnog mjesta), ometajući adsorpciju i prijenos elektrona hipofosfita (h₂po₂⁻) .
Eksperimenti pokazuju da kada koncentracija mliječne kiseline prelazi 35 g/L, adsorpcijska pokrivenost h₂po₂⁻ na katalitičkoj površini pada sa 70% na manje od 20%, što je rezultiralo značajnim ometanjem kinetike reakcije nikla .}
3. Promjene putne reakcijske puta
Kada je sredstvo za kompleksiranje prekomjerno, hipofosfit (H₂PO₂⁻) je vjerojatnije da će podvrgnuti hidrolizi, a ne smanjiti ioni nikla:
H₂po₂⁻ + h₂o → hpo₃²⁻ + 2 h⁺ + h₂ ↑
Ovaj djelovanje troši smanjenje sredstva, ali ne stvara taloženje nikla ., istodobno, generirani H⁺ smanjit će pH vrijednost otopine za oblaganje, dodatno inhibirajući brzinu oplate (za svaki 0 ​​. 5 jedinica smanjenja pH, brzina obloga smanjuje se za oko 20%).
2. Razlike u reakciji brzine opskrbe različitim vrstama agensa
Učinkovitost brzine obloge za kompleksiranje.
Mljesna kiselina (sposobnost srednjeg kompleksa) brzina obloge pada sa 13 μm/h na 6 μm/h, a potrebno je 4 ~ 6 sati da se značajno propada ＞ 35 g/L smanjuje se za oko 50%~ 60%
Limunska kiselina (snažna sposobnost kompleksa) brzina obloge naglo pada sa 10 µm/h do<2μm/h, and almost stops within 1~2 hours ＞20g/L Decreases by >80%
Aminooctena kiselina (slaba sposobnost kompleksa) Brzina obloge ne pada značajno (sa 18 μm/h do 12 μm/h), već je sklona propuštanju ＞ 50 g/l smanjuje se za oko 30%~ 40%
NAPOMENA: Kada su slabi agensi za kompleksiranje (poput aminooctene kiseline) prekomjerni, brzina oplata smanjuje se manje, ali nestabilno kompleksiranje dovest će do lokalnog ne-talasa (plijen za propuštanje) .
Iii . tipične pojave u stvarnoj produkciji
1. Nejednaka debljina premaza i propuštena obloga
Prekomjerno kompleksno sredstvo uzrokovat će neujednačenu raspodjelu nikla iona u otopini . Područje daleko od katalitičke površine ne može se odlagati zbog spore difuzije, koja se očituje kao gusta premaza na rubu radnog dijela, tankog premaza u središnjem području (poput propuštenog poslavanja (1.
2. nenormalne promjene u boji otopine i oborinama plina
Normalna otopina za oblaganje je bistra plavo-zelena (ni²⁺ kompleksiranje agensa složena boja) . Prekomjerno kompleksivno sredstvo će produbiti svoju boju (poput tamnoplave boje kada je mliječna kiselina prekomjerna), a količina oborina vodika smanjit će se (jer će H₂PO₂⁻ postati na {{the mjehurića
3. nenormalne fluktuacije pH
Kada je kompleksiranje sredstva prekomjerno, H⁺ generiran reakcijom hidrolize uzrokovat će da se pH vrijednost otopine za oblaganje i dalje smanjuje (poput smanjenja 0 . 2 ~ 0,5 jedinica na sat), a alkalne tvari (poput vode amonijana) trebaju se često dodavati, daljnjeg rješenja s dodatnim sadržajem.
Iv . Strategija rješenja i optimizacija koncentracije
1. Odredite kritičnu višak koncentracije agensa za kompleksiranje
Nacrtajte krivulju kroz eksperiment odgovora na koncentraciju stope taloženja kako biste pronašli točku nagiba u kojoj se brzina oblaganja počinje značajno smanjivati ​​(kao što je točka nagiba mliječne kiseline iznosi oko 35 g/L) i kontrolira koncentraciju proizvodnje u sigurnom rasponu od 10% ~ 15% ispod točke inflacije (poput 25 ~ 30 g) {6 {6 {6
2. razrijedite ili zamijenite rješenje za oblaganje
Ako je sredstvo za kompleksiranje ozbiljno pretjerano (poput koncentracije> 50% optimalne vrijednosti), destilirana voda može se dodati u proporciji da se razrijedi ili se neka stara otopina može izvaditi, a svježa osnovna otopina (bez kompleksnog sredstva) može se dodati kako bi se koncentracija vratila u normalan raspon .
3. kontrola dinamičkog praćenja i dodavanja
Upotrijebite internetski mjerač vodljivosti ili potenciometrijsku metodu titracije za praćenje koncentracije kompleksnog sredstva u stvarnom vremenu . kada je koncentracija bliska kritičnoj vrijednosti, obustavite dodavanje kompleksnog agensa i dajte prioritet da se prepuna nikla i smanjenja agensa {{{{j) do agencije za konzumiranje u {j.
V . Slučaj: Učinak prekomjerne limunske kiseline na brzinu oplata
Scenarij: Proizvodna linija pogrešno je dodala koncentraciju limunske kiseline od 12 g/L do 30 g/L, temperatura otopine za oplatu bila je 90 stupnjeva, a pH =4.2.
Fenomen:
U prvog sata, brzina oplata pala je s 10 μm/h na 5 μm/h, a premaz na površini radnog komada postao je tanji;
Nakon 2 sata, brzina oplata bila je manja od 1 μm/h, boja otopine je postala tamnoplava, a nije bilo očiglednih oborina vodika;
Nakon 4 sata, slobodna koncentracija Ni²⁺ bila je samo 0 . 02g/L (normalno bi trebala biti 5 ~ 6g/l).
Obrada: dodajte novu osnovnu otopinu (bez limunske kiseline) u omjeru 1: 1, prilagodite koncentraciju limunske kiseline na 15 g/L, brzina oplate se obnavlja na 8 μm/h, a kvaliteta premaza je normalna .
Sažetak: Model utjecaja prekomjernog kompleksnog sredstva na brzinu obloge

Komplicirani odnos brzine koncentracije
slika
(Napomena: Horizontalna os je koncentracija kompleksnog sredstva, vertikalna osi je brzina obloga, a krivulja naglo opada nakon što prelazi optimalnu koncentraciju, pokazujući trend eksponencijalnog propadanja)
Ključni zaključak: Prekomjerno kompleksno sredstvo inhibirat će brzinu oplate kroz trostruki mehanizam "jake kompleksiranje zaključavanja nikla iona nikla + katalitička konkurencija mjesta + dominacija s bočnom reakcijom" . Ovaj problem treba izbjegavati u proizvodnji kroz preciznu kontrolu koncentracije i praćenje u stvarnom vremenu .
Načelo rada: Pod pretpostavkom osiguranja stabilnosti otopine za oblaganje, koncentraciju kompleksnog sredstva treba uzimati pri donjoj granici (80% ~ 90% optimalne vrijednosti) za rezerviranje prostora za dodatni dodatak i održavanje učinkovite brzine oplate .}