Електрохімічне відновлення заліза з електролітів на основі Fе (III)

Abstract

Досліджено обмінні реакції і рівноваги у розчинах варійованого рН та визначено співвідношення іонних форм Fe (III). Методом лінійної вольтамперометрії вивчені особливості катодного відновлення заліза з означених електролітів. Показано, що в ході катодної реакції відбувається одночасний розряд іонів, причому співвідношення їх концентрацій визначається ступенем гідролізу заліза і рН розчину. Встановлено кінетичні закономірності катодної реакції, визначені характеристичні параметри окремих стадій і запропоновано механізм процесу відновлення.The paper presents analysis voltammetric studies of the iron cathodic reduction from the Fe³⁺ based electrolytes. The metabolic reaction and equilibrium in solutions with variable pH is investigated. The ratio of ionic forms Fe (III) is defined. It is shown that under cathodic polarization simultaneous discharge of Fe³⁺, FeOH²⁺ and FeO⁺ ions occurs. The concentration ratio of active particles in the solution, as the pH of the electrolyte is determined by the initial concentration of Fe³⁺ ions and the hydrolysis degree. Characteristic parameters of the electrochemical reaction Semerano criterion Xs = 0,5 and concentration criterion Xc = 1 indicates irreversibility of the cathode process. Using the algorithm analysis of polarization dependency set staging and mechanism of the process. It is shown that the electrochemical reduction of iron (III) is limited by the charge transfer stage and by the adsorption of FeOH²⁺ ions on the electrode surface with future dissociation of FeOH⁺ ions. These results create a theoretical basis for the development of a stable iron (III) based electrolyte for the iron alloy plating.