Електрохімічні процеси в системах «активоване вугілля - розчин сполуки благородного металу»
It is revealed that «active carbon — solution of noble metal compound» systems with reduction sorption act as the peculiar kind of «adsorptive electrochemical triggers». A regulator of their stable states, namely the reduction of noble metal ions on developed surface of active carbon and precipitate...
Gespeichert in:
| Datum: | 2009 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russisch |
| Veröffentlicht: |
Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine
2009
|
| Online Zugang: | https://surfacezbir.com.ua/index.php/surface/article/view/368 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Surface |
| Завантажити файл: |  |
Institution
Surface| _version_ | 1869291491228123136 |
|---|---|
| author | Tarasenko, Yu. A. Kaleniuk, G. O. Klymenko, V. E. Kuts, V. S. |
| author_facet | Tarasenko, Yu. A. Kaleniuk, G. O. Klymenko, V. E. Kuts, V. S. |
| author_institution_txt_mv | [
{
"author": "Yu. A. Tarasenko",
"institution": "Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка Національної академії наук України"
},
{
"author": "G. O. Kaleniuk",
"institution": "Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка Національної академії наук України"
},
{
"author": "V. E. Klymenko",
"institution": "Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка Національної академії наук України"
},
{
"author": "V. S. Kuts",
"institution": "Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка Національної академії наук України"
}
] |
| author_sort | Tarasenko, Yu. A. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2018-11-27T09:39:36Z |
| description | It is revealed that «active carbon — solution of noble metal compound» systems with reduction sorption act as the peculiar kind of «adsorptive electrochemical triggers». A regulator of their stable states, namely the reduction of noble metal ions on developed surface of active carbon and precipitated metal diffusion, is the «oxygen reaction». The performed theoretical and experimental analysis of these systems is a basis for elaboration of the algorithms of controlling the currentless processes in them. |
| first_indexed | 2025-07-22T19:32:30Z |
| format | Article |
| fulltext |
УДК 544'723.5 : 544. б32
ЭЛЕIt TPOхиМиЧЕC кptЕ IrPo ЦЕ Cс ЬI B сIIс TЕIVIAх
<AкTиBFIЬIЙ УГoЛЬ _ PACTBOP CОЕДиIiЕI{14я
БЛAгoPoДHoгО MЕTAЛЛA>
Io.A. Tapaсенкo, A"A. Кaлeнtoк, B.E. КлимеElltоr B.С. Куць
Инcmuшуm х1L44цu ||Овepхъ|oсШu ш,ll. А'А. Чуйкo llацuollапьнoй сlкаdелauu наvк Укoаuttьt
ул. Гalеpапа Hаумoва, 1 7, 03 1 64, Кueв- I 61
{Ioказанo, чfflo cuсm,емь| c вoссm{tнoвumeльlttiй capбцuей Какmuвньlй у?aлb -
pасmвОp сoeouнeнuя блаzopadнoz'o меm(lЛ.цс')), в кomОpьIх nl)omеквlot|x pсtЗЛuчньlе Rеd| Ох-
pесlкцuu, фужцutsнupуюm каti cвoеoб1lсtзньlr (Элекmpoх|L|уruческ1tе mpuцZеpь|}).
Pеzуляmоpoм усmоЙнuвьtх сосmtlяltuЙ - восtmФИ)влеIrИЯ |lot10в на pазвumoЙ noo,p*,Ь,*,
у2,xя u pacmвoprнuя oссlасdеннoй лrеn,rсLтtJluческой фазьt - яв]lJ4еmcЯ ккucлopodная
prqкцця), Irpoвеdенньtй mеоpеmuкa-экс||еpu"уtен|?tальньtЙ аrсIJll,lЗ mаKuх сucmе.^4 яв]|яеmc't
oснoвoЙ pазpаdomкu сu!еopurШraв уflpаsJteнu't |lрomeКающul|аu в |1Ilх бесrпaкoвьtлцu
|,poцесcсL|4u.
Bведение
Aктивньre iruи (AУ) яBJUIIоTся эффективньпlи tIoГjIoTI,lтедями блaгopo.цIIЬD(
n4еТiul-iloB (БМ) из миЕrрaлизоBa}II{Ь]x paсTl3op0ts [1], пpитем B pя/це слyчarB Прoцесс
соpбции сollpoвo)кдaеTся BоссTаноIJJ]е}IиеМ ltolloв эЛекTpoIIoJlOIfi{TеJrьньо< (блaгоpодньu<)
МеTzLIlj]oB иЗ paствopoB иx кoМIIJТсI{SOB I{a pа-витой IioBерхiIoсти AУ вlтлoть до
I\4еTаJI'"IическOгO сocToЯIlтlя |2], Taкaя oсобеI{I{oсTь AУ бьшra IIоJloжrнa B oсI{oвy
paзpаботки МrToДoв гл;,бокого !l сеJIrктиBIloго }lЗBлrчrния БМ tlз ptlсТBорoв оJlo;{111oгo
сoлrBoгo сoстaBa пpимrl{llтеJtьi{o к зa,цaЧaN4 гидрoметaлJlypгии [3], a Тaк}Т(r дJIя
цpигoToBJirния IIaнеcе}ItIьlх нa AУ кaтaш,rзaтopов [4].
Пpи иоследoBaI{ии взaимoдействия AУ
"
paс'uopann}I сoе.цI{неI1ий БМ мьr
сT0JiкI])/Л'{сь с нeodьrчньrM IIoBе.цr}IиеМ TaкlrХ систем' oтЛичalощиl\,t их oT ДрyГих тиIIoв
оорбциoнньlх fipoцессoB. oкaзa.цось" uто в соpбциоIlIlьD( сI,IсТеil,Iax (AУ _ рaсTBoр
сoе,fllitеI{ия БM> сai\toПpoизBoльнo ПpoTrкaloT Rеd| Ох-peaкцulи, кoToрЬIr
хapaкIерI,lзу]oтсЯ ПpoсТрaнcтBенIiЬIм plB.целеIlием aктoB вoссTaIIoвJrениjI ионов БМ и
oкислеHи,I пoBеpxIIoсТи АУ, |\ сЛе.цoвaтедЬIto' Taкие ПрoЦrссЬI IlМrEoт
элrктpoх}r}vrТДеск},Iо Пplipoдy t.5]. Этo позвoлилo пpеДjlo)кить I,n pазвиTЬ кoItцеIIциIo
BoссT€lIloBиTeльцoй соpбции (BC) _ сaмoпрoиЗBoЛьIloгo бестокoвoгo пpоцессa
эjlrкТpохиМическoгo вoссTarioвлеIIи'I иolloB э]]ещpoП0лo)киTeJ]ьIlьD( MrшlJIлoB B Ходе их
aдсоpбции из paсТBopoB нa ПoBrрхIIoоти AУ [6, 7J. Cистемы с tsС paссмaTplrвaютcя IIa},lи
кaк 0TкpьITЬIе и нrpаBIioBесIlЬIе, мoДелиpoBZlнI{е кoToрЬD( щебyе'г испoльзoBaЕII,UI
теpl\{oдинa}tики необpaтrа'мьIх цpoцессов [8' 9].
L{ель paботьr - рacсмОTpение осoбеrrностей поведеI{ия ТaкI{x кopoTкoзаp1кЕyTьD(
систеI{' o6yслoвленнoгО элекTpoхимическoй пpиpoдoй Пpо.iэкaЮrцих B IlиX IIpoЦеcсoB.
Нсш,lбoльurиЙ иI{Теprс Пpr"IIсTaBJI-'IrT Irз}л{еI{иr yстойнивьгх соотояний и paзpaбoткa
€lлгopl'Тмoв yIIpaBлrIIIт,I пpoцессaпrи BС'
Cистемьr <<aктивньrй yг0ЛЬ * paсTBoр сor.ципeIrIIя благоpoдногo ]шrTaллaD
B iraстоящей paботе Пpr,цстaBJIеI{ЬI резyJIьTaTьI исaлеДoBaнI{JI aдсоpбциoнньпi
систrivl:
Пoвepхнoсmь.2009' Bыn. l (I6), С.87 - ]a7
87
F
[C] lMеL".*. i,_' н-(ol{l' oz, Hzo'
гДе [Сl _ BoсстaIIoBиTеЛЬнЬtй сopбент -AУ: МеLn. - IlpoстьIе^иЛи кoМITЛексныr иo}IЬI БМ
tдei, AuСla_, PdСla2_, PtСlь2_ f ,p.); L - aниoньr (Сl-. So+2. No: и лp'): H, (oI]Г -
кислaя IiЛи щелoчItaЯ сpедa; 02 - paсTBopеIIIIЬIй в эJIекTрOЛиTе иJIи аДоopбиpоBaIтIIЬIй нa
IIоBерxносTи AУ кислоpoд [3].
Акmuвньtе уzlu. ^У - ПoлиМеpt1ЬIе opгaпичеcкие tIoJI}.IIpoBo.цIlики' эJIемеIITЬI сTp}кTypьI
кoтopьD( o6рaзовaньI сBязaI{I{ьIми мr)Iцy ообoй гpaфитoIIо.цoбнЬIN{I]r сIoЯNtи. Блaгoдapя
IIaЛичиIo пpaктIlчески lI€JIoкaлизoBtlнI{ьD( эЛектpоI{oв, сBoбoд}ro Ilrремещaющиxся Пo
оистеМal\,r сoIIpя)кеIiньlх 7[-свя3rй' oЦи xapaкТrpизyloTся ркoй зaлpешенIroй Зoнoй' МaJIЬlМ
y/{ельIrьIМ сoпpoTиBЛеIlиеп4 и BЬIсокoй эЛекщoЦо.цoнopнoй спoсo6нocTЬю [10]. Имеrrнo
обЛaсTи пoЛисоIIpяжеI{иЯ' a Taюкr Boз}{orrсIoе IIpисyгaтBиr B coсТaBе AУ paзлиuньп<
гетеpoaToмol k1h4Лу| IIoBеpxIroсTItьп< фyнкциoнaJIь}IьD( гpyгItl, oбyсЛoBЛиBaют МIIoгиr
oсoбeннoсTи иx пoBe.цеIIия [11, i2]. AУ xapaктеpизyTo.гся BьIрaжrI{нoй спoсoб}IосТьIо к
мoJIекyлlIpI{oй соpбции, IloвrpxЕoстнoмy кoмIшIексooбpaЗoBaЕиIo и иolllloМy oбменy [2].
B воДньтx paсT3opaх AУ теpмoдиI{a}IиЧески tlестaбиДьньl Ii Мoг}r[ пoДBеpгaТЬся
oкислеIIию с фоpмиpoвallиеМ IIoBrpХI{oстIIЬD( oкисЛеIttIЬD( состояний [C(o)] в виле
p€tзЛи1IIlЬD( кисЛopoдсоДrpжaщих фyнкциoнaлЬirЬ]x гpyпIl [t0, 13]. Тaким обрaзoм, AУ
IlpoяBJUIIoT BoссTaнoBIтгrлЬнЬIr сBoйстBa и I{a иx пoBеpхIIoсTI,I мoГyг Oс}щесTBJUITЬся
эJIекTpoно- и иoEooб},{fl{tiьIr peaкции.
Если AУ пoдвеpгнyгЬ BьIсoкoTrмпеpaTyplrой обpaботке, то обpaзyoтся тaк
ll.lзЬшarмые €lкTиBиpoBaIIIIЬIr AУ, пoTеHциaJъ] кoTopьD( paaIIoJI€tг€lюTся BблиЗи ..нyЛя .. Пo
водopодной шIкЕUIе [14]. Блaголapя IIoBьIшеIIIIьIМ эnrктpoно.цоЦoplrьIм сBoйсTBaМ, oI{и
сtloсoбнЬI BoссT.lII€lBдиBaТь из paсTBоpoB иoIrЬI электpoIIолo)ItитеJIьiIьIx ь{еTtL.IЛоB, a Taкяtе
ItисЛоpо.ц и дpyгиe окислители [1l].
Пpи oбpaбoткe AУ paЗJIиtIньrми oкисJ]иTgUIми (aзотнaя кI{сJIoTa, Irrpoкcи,ц
BoДopo,ц; и лp) обpaзyloTся oкисJIеI{I{ьlе AУ, вoсстаrroBиTеЛьIi€tя сIIoсo6нoсTЬ кoТoрьD(
сyщеcTBfirиo Ilo,цaB:t€fla (пoтенциaльl TaкI{х yГJIей с,цBIII{}тьI нa сотн}I МI{JIЛIIBOЛьT B
IIoЛо)IшTеJIЬIry.Ю обдaсть IIo Bo]IopoдIroй шсшrе) |2, 15, |6J.
CyЩественнoй особенвостьIо AУ яBЛяrTся To' чTo ЭТ0 I{aтrpиaJIЬI с BьIсoкoи
yдеJБнoй IIoBepхIloсTЬю и paЗBитoй пopистoй cТpyктypoй; B paсTвopax эJIrктpoлитоB AУ
Bе,цyг сrбя I€к сI{сTемьI с paсПpr.целеHIIьIМи пapaпdеTpfu\{и, a кисJlopoД пpl{нимaeT
нrПoсpе,цсTBrIII{or )ДraсTl{r B oкисЛиTеЛьI{o-BoсстaI{0BитrльI{ьD( пpoц9сс€lx на AУ [17, 18].
Блаzopodньtе ,nцеШgJIЛbI. oпpе.Целениto блaгоpoднъu< (электрoпoлo)китеЛьtlЬD() l4eтaJlЛоB
фopмЬно сooTBrTоTByIoT эJIеI\{еIIтьI IloдЦ)1тпrьr меди (Сu, Ag, Au), pTyть (нc) и метaJIJIЬI
плaт".,овой гpy{IПЬI (Ru, Rh, Pd, os, Ir' Pt). oни имеют IIотеIIциaльI' кoтopьI€ B Bo.цнoй
сpе,це tlpи стaн,цapTIIьD( yсJIoBI{,tх paсIIoJro)кеIIЬI спpaвa oT IIотеIrциaЛa Bo.цоpoДrioгo
эJlектpo.цa. oднaко B prajlьньD( yслoвиЯx IIoTеIIциЕIJIьI БМ знaчитеJтьIIO oTJIичzlIoтся оT
стaIrдapTIIЬD( BелI{!IиII, ПoскoJlЬкy oIIи Мoгyг l{€lxоДиться в pacTBopaх B Bи'це IIpoстЬD(
иoltoB' кaTиSIII{ЬIх и'tи tlIIиoI{IrЬD( кoМпJIексoB. Taк, в сJIу{aе oбpaзoвалия кol\,{[ЛrксoB
Ilopядoк paспoJlo)кrlrия меT€UIJIoB B эJlектpoxliмичrокol{ pяДy IIaгIpяIteний изменяется и
oПpr.цeJIlIеTся сooTttoшIrlIиеМ кoIlстаIIт IIесToйкocти кoмIIлексов. Пoэтоt'тy pя,цЬI
нaпpяхений МrTaJIЛoB B paзJlичrrЬIx кoМIlлексooбpaзyloщиx систеМaх сyщеотBrl{нo
oTлиЧaIoTcя oT IIoсЛе,цoBaтrJIЬIIoсTи, сocтtlBJlrннoй.цля стarrдapTlloй шк€}JIьI.
B тaбл. 1 пpиведеньr сTaнДapтI{ьIr oкислиTелЬI{o.BoсстaЦoBиTeлЬIIьIе IIoтrнIд{€lJIьI
БМ в водньur paсТBopax (пo вoдopoдroй шкшrе). Bиднo, чтo изI{еIIеЦие иoIIIloгo сoсTaBa
paсTgopa (пеpеxoл из ПpoсTьIх кaTиoIIоB в фoрмьl кaTиoII}IЬD( или tlIlиoIIIIЬD( комплексoв)
Bсeг.цa IIpиB9,цI,IT к смсщfiIиIo I{х пoтенциaJIoB B oTрIlцaTельЕгyIо oбЛaсTь. Haлpимеp'
88
IIеprBoД зoлoтa иЗ кaTиollнoгo сoсToЯIIия в фopмy хJlopидIroгo a}rиoIIIIoгo кoМIIJ]ексa
сдBигaет еГo IIOTеEЦиал нa 0,5 B, a в фоpмy цI'''''''''''''''raI,и.цI{oгo кoМI]Лrксa _ вoобще IIеpеМещaет
егo пoТrнци€LтI B оTpI,IцaTелЬrr)до облaсть вoдopоднoй шк€ш{ЬI.
Taбдицa 1. CтaпдapтньIе oкI{сЛиTеJIьIto.BoсстaпоBиTельIlьIе пoTеIiциаJIьl БМ в водrьгх
Электpодьr
AцСlд Au
AuAu(С)tt)2
Ag- iAs
Cu(NH3
Cr.l
(P",8
+ 0,50
+ 0,з8
+ 0,62
+ 0,74
+ 0,85
+ 0,з8
- 0'з7
0тметим, vто пoдбоpoм iioД(oДяlцlгх комплексoобpaзовaтедей Мo}I(но Ii3MеIlяTЬ
рaвновеоньrй тIoTеI{ЦIta.rI
.БМ.в весьмa IIIиpoKI.Ix IIрr.цеЛaх, иIloгДa IIеprBo,ця r{x дil'(е BpазряД ..неблaгоpодrrьlх,'.
Baжно ylIиTЬlBaTЬ Taк)ке, чтo' Irесh{oTpЯ нa BЬlсoкyю
устойиr.Iвtlсть к oкиrJlrниrо, БМ Пp:r4 IIaJтИЧpIИ B рaстBoрax кoмшлексообp*o"u,"'Ьй,
сиjlЬ}Io кисдой !1ли щел0чI{oй сpeдьr и oкисJIиTеJIей мoгyr шеpеxодиTь B paствор B ви,цrpilЗ,циtII{ЬD( кol\,lIIЛrксI{ЬD( соединений.
Bнеulнше nplЦlltакu BС. Пptт BнrсrIIии AУ в paс,гвop' со.цеp)кaшrий соединение БМ(Irапpимrp, AgNoз, НAuCla, K2PdСl4, HzРtСlо и д(р.), oo"ц"uфuц"u егo иolloв бьrстpоy\{еI{ьIIIaется; oкpaТттеIrнЬй paсТBoр tlpи эTсtм сBеTлееT. Уже череЗ небольIшой
Ilрo},fеnq,Тoк BРеМеIIи l1oсЛе }Iaчalla пpоц'ессa (30-40 lrин) rra внеrпней IIoBерхrroсTи
yгоЛьEЬD( гpaнyЛ oтчrт-ЦI{вo нaбlшодaетоя (вдоrrь TprщиIr и вблизи yсTьrB кpщrньlх поp)
обpазовaние кPисТ;LЦJIиTоB Мет€iJUIa: ПpoисХo.lrT соpбция и BoсстafloBлеIiиr ионoB }ilv{ rra
внеrшней ItoBrpxнoс1и грai{yJr AУ дo меT€lJUIичrскoгo сoстoяIIия [19, 20].
.,^, z-1
кaчесTBr IIpимеpа Ira pис. 1a пpедотазлеIIa киIIеТиЧескtUI кpиB€UI BС иoнoвro(*! из сoJIяIIoкI{сJroгo paсTBoрa нa внеrпней IIoBеpшIoстI{ гpallyЛ AУ йaрки CКН.
ГIpи вьrсокoй исхo.Цroй кolrцеIцpaции БМ в paствop"Ъu,,o""p**o"- гpaнyл AУIIOяBJUIется xapaктеpньй метtlЛлическI{й блеск; BIIaчаJIе oбpaз1тотся Toltкис oстpoBки
п,trT.UIЛa' a зaте}f фоpмирyется l{осTaTollllo ToJIcтaя II0ристая IIJIеIIкa БМ (пo
"""й"'yви,цy н.lIIoМI.шI€шoщ€ш гtL'Iьi}€lI{иЧескoе пoкрьшие).
Ha pис. 2 пpeДc'raвлel{ьJ ЭЛекTpoтl''Iе 6Ьтогpaфии пaплaдиpованнoй гpaнyльr AУ.
Ha фотo (pиc" 2a} нa IIоBерxIIосTI{ qpiilI,vJlЬI AУ вйьl o.д"o"""Ъ oсTрoBкIrr МеT€.JIJIa ипоpьI B плrIIкr' a Ha pИc. 2б (коне.Iнaя aTaДИЯ BC) пo*a"u"o, чTo 'ooйou
сфopмиpовaнной нa IIoBерxI{oсTи гpa'ynьI yг.тUI II]IеI'ки l{rTaллическoгo Е;l]IJIa"ци'I
coсТaBJUIеT -1000 A [19]. Хapaктеpизyя кaчесTBo oбpaз1тощlrхся oсaдI(o, БМ, следyет
oTN,lеTиTЬ' чTo oнIl ПopистьIе' OTtloситеJIЬI{O IIл0ТI{ЬIе и .цoсTaтoчIIo ПpоItнo оЦrIIлеlIьI спoвrpюroсTЬю гpa*lyл AУ"
89
Bpеliя
Pllс. |. а - Bременнaя ЗaBисиМосTЬ кoнцrflтpaции иоt{oB II€IJIJIa,ци,I Ha внепrней
IIoBерxнocти грaЕyЛ AУ пpи BC: ([C], iC IPdЧ и [C(o)] - tpallyльl исxo.цнoгo,
ПaJIЛa.Щ,IpoBaIrEoгo и oкllсJIеI{IIoгo уTJ|Я). б _ Сxeма обpaзовaния oсaДкa ПшUIадиll
. нa lloBеpxt{oсТи ЦpilIIyJIьI AУ: 1 - IIoffiЛеHиr I{aчaльIIьD( кpист'IIIJIиTоB \4еT€IJIЛа, 2 _
paсПpoстpaнеIlие lv{rтаДЛa пo поBeрх}loсTI.r yгдЯ и yBеЛичеItие тoj1циItЬI oсaдкa.
,[аrшые микpoскoIII{ческI{x иссЛrJ{oвaний oтДеrъньp< стa.ций BC иoнов БМ нa
IIoBеpxtIoсTи гpaнyл AУ, сxeмaтичeсЮI IIprдстtlBЛeHI{ЬIr нa plтc. 1б, показЬIBaют' чтo
yBеЛичrltие кoJIиlIrсTBa oсa)к,цеIIIIoго }IrтaJIJIa пpoисхoДиT B oсIIoвIloм Зa счеT рoсTa егo
IIrpBоЕaчaJIьньD( зapo.щrrпей' Обpaзyrощийся BЕaчaЛе тoнкий (с пpoсветaми) слoй oсailкa
мeталлa фис. 1б' схемa /) зaтем yгoJlщaе,гся' a TaЮкr paсПpoсЦ)aIIJ{еTся BДoJIЬ
IloBеpхI{oсТи гpa}iyл AУ с сoкраrueнием пJroщa.ци I]poсBrTоB Ir IIpеBpаIцеIIием иx B
кoнrчI{oМ счеTе B ,цocтaTоrlrlo yЗкие пopЬI фис. 1б, сxема 2), oриrIIтиpoBaIIItьrr B
HaПpaвJlеIlии, пеpIIев.цикyJUlpHoм ПoвrpxнoсТи pulз.цеЛa фaз кC l М."u.
Рне,2. Электpонньrе фотогpaфии ПoBspш{oсTи п€lJIJIa.циpoBaI{нoй гpaнyлъr AУ мapки CКH
IIpи pазJII,rЧIIьIx yBeJII{EIrни,tx.
ПpедстaвленIItUI к4pТиIIa lloлу{fllия меTaJlJlизиpoвalrrrьпi AУ (pис. | тl 2)
нaблroДaeтся JIиIIIь B тrx сJIr{alD(' кoг.цa B систеМе oтсyIстByеT Iс.lсЛoрoД, либо кoгдa
90
IIoкpЬIтьIe МrTaлJIoМ yгoльньIr |palryЛьI УДaJIЯIa"Гс,я из paстBopa электрoлиTa. llpи
.цЛитеJIЬЦoМ llaxo}l(деIlии мrT€ЦL'IиЗиpoB.lIillЬD( Гpallyл AУ в paствoрr, кoЕт.lкTиpyloщеМ сBoзд)'xoМ' 'IЛIт r7pfr пoгpРкrlrии МrTa!'IJlЕlзиpoBtllltlьгx гpaIlyЛ AУ в aэpиpoBаIrньiй pacтBop
эЛекЦ)oлиTa IIлeнкa Pdu нa внеrпней пoBrpxнoсТI{ A' yToнчaется' ).мrцЬItrarтся тaк}I{ез€lн}Ily{aеМая elo пlloщa.цЬ. Bнеrшняя rlовrрxlroсTЬ грalryл oсBoбож.цaеТся oT I\{6TEUIЛa(пpoисxодит егo paсTвopение), и B кoI{Це кollЦoв МеT€lЛл исчrзaеT с вцеrцней IIoвеpхIIoсTи
Гpallyл AУ полностью фис. 1); в paствоpе oсT€lIoTся чеpIrьIе гpaIIyЛЬI yгля [C(o)]. ПpиэТaМ кoltце|lmpацuя uoнoв naллаduя в pаcmвopе t!е увeJluчu6аem"i. иonoi iасlГ
nеpeJvlещаlotncя (duффунdupуюm) вzлубь еpaнул 'цу, iае npauсхoi)um u* nou*op",o,
вoccmanloвле|luе u nеpеpacnpedeленuе no o6ъелlу epанул [2|]'
ЭлeктpохимIlческaя lroДедь BoсстaпoBЕТельпой сoрбции
,{aлее paссмaTpиBaется адсоpбционнaя сисТrмa кAУ _ вoдrrьrй соrrянокисльй
paстBop хJIоpIi{дa ПaЛЛaДIIя' - кислоpoдD:
[C] lPdCL2_, сI_,Ir, Оz'Т7zО.
Conpяэtcенue Red| Ох-npoцеccoв в cuс|neцe o. B xo.це BC a}IиoIIьI PdCl+2_BoссTalIaBJIиB€lIoтся нa AУ .цo ]\dеTaJIJIическoгo состoяния PdO (oсноввaя pеакЦия), тогдaкaк AУ .I(исJUI.TсЯ с обрaзoвaниeh{ ПoBерхнoстньIx кI4сJlopo,цсoДеpжalдих фоpм tC(oЛ. B
рrzшIЬIlьIx yсJroBI.Iяx (контaкг с aтмосфеpoй) пapaлле.тьI{о с oсI{oBllot praкциЬи npo*oд".,кoЕкypиpyloЩaя (побouнaя) peакция * BoсстaIIоBление aдсоp6ирoBirннoгo IIa IIoBеpхIIoсTи
AУ и paствoрrннo.o B элекTpoJIитr кисЛopoдa. oбе эти o*й""," pйц",
PdСL2 * 2е.* + Рd0 + 4Cl- . / l l
Оz+2HzО + 4е.+ 4oH- i;j
соIIрDI(еIIЬI ба.пaпсoм эJIrкTрoI{oB с aяo,цнoй pеaкцией oI(исЛеIlия (коppoзии) AУ:
[C] + H2o --+ [С(o)] +2tt + 2e- .
B системе (*) по сyти иI!{ееT МесTo пol]apЕo€ соПpЯlкеIrиr Rеd| Ох-rryorдессов. Taк,
дтя pеaкций (1) и (з)
[C] + PdCL2.+Hzo .--+ ic(o) .гс\ + zrГ ++сt_
IIpoисx..циT обpaзовашlе пaтrладиpoвaннoй oкислeнIroй фоpмьr AУ-[C(o).Pdч,
IIoдкисЛеIIиr рaстBopa Ii IIOBЬIII]еIIие коI{цещрацши в paбovем p*'uop* с*oбoд,,* иoно*сГ'
,{ляpеaкций (2)п(з)
[с] + 02 -* 2[с(o)] (5)
_ эTo }lеЗilBисиМor oкисЛеItие IIoBеpxIloсТи AУ paствоpеIIIlьI]\d B эЛекTpoлIlТr иJIи
aдсорбиpoвaнньш нa AУ кислoроДoм.
B системe (*) окaзьвaeтся Boз}roжIIьIМ Тaк?кr сoIIрят(еIlие llpoцессов (l) и (2).
,{ействитеrьIIo, цpи I1шII4\Ц14 B кисЛoМ (H*) paбorем puйop. ЬмплексообpaзoBaTeJU{
(иoньI Cll и OкисJIитеJUI (o2) пpoисхoДI{T рaстBoprltие МeTaJтJII,IЧескогo IIaJIIIaД|4я.(пеpеxoд
егo B paсTBop в фopме PdCla,l и oсвoбoж.цеtlие HaрРlс'oй tlовеpхнoсTи гpa}ry-п
oкI{слеIll{oгo AУ от I\{еT'Uшa:
2[C(o).Рd0;+8Cl-+4H*+g,_'2[С(o)]+2РdС|+2_+2I1zО. (6)
(*)
(3)
(4)
91
oтметим' чTo кислopo]l Мo)кет окисJIяTЬ IIr тоЛъкo PdO, нo BoзмoжIlо .цaJIЬIrейшIrе
(бoлее глyбoкoе) oкllсЛеIlиr пoвеpхнocти AУ:
2tc(oЛ + oz* 2[С(О),] . (7)
Cocmавньtе чacma сuctneцы (). Системy МorrсIo paздеJ{иТЬ IIa состaBI{ЬIе ЧaстI{
(подсистемьr)' paссмoтpениe кoTopЬD( IIoзBoJUтeT оIIеIIи1ъ Ia( poJIь и вкЛa.цьI в oбццдй
IIpoцесс BС. Пеpеuень иЗу{eI{IIЬD( цoДсисTrм преДсTaBЛеIr в тaбл..2.
Taблица 2. Coстaвцьrе uaсти системьI (*)
Пoдсистемa oбoзнaчeниe
PdCl4 , HzO A
Iс]
tcl
tс(o)]
Cl, K-, [Г' Hzo
сГ, г, Ff, oz, Hzo
сГ, K*, }Г, oz, Hzo
PdCL2 ' Cl, rг, FIzo
CГ,lГ' нzo
Cl ,Ir, oz, HzО
Б
B
1
Д'
Е
Ж
з
tcl
tс(o)]
[C(o).Рd"]
Iс(o).Pdч
Подсистемa A опpеделяет IIoTrнциzlл пtlIIJIa.ция p
rra:,f,_|еoa 1
B paствopr Iro
элекщодной pеaкции (l) кaк фyrrкц"ю aкTиBтloсти (кoнцeнтpaции) иояoв PdCl+2- в
paбоuем paсTBopr. По,цсцстемьr Б, B, Г хapaкTepизylоT IIoBеде}Iие aкTиBиpoBaIIньD( и
окислеI]тIЬD( AУ в oбескислорoжrЕIIьD( и tlэpирoвЕlIIIIьD( фоновьпr paсTBop€lх
(фyнкциorrировaнис AУ B кaчrстBe ..киспopoднoгo'' эЛектpoдa). ПодсистемьI ,{, Е, Ж, З
oIIpе.цrЛ'IIoТ BoзможI{oсTи и o|pаIIFIrIrи,I пpoтек€ll{ия Rеd| Ох-rpoцессoв в системе (*).
Фopмupoваttaе пomеIlцшu'oв в cшcшемe (*). 3десь пpоанЁlJIизиpoBzlIIьr ilpoцессьl
фоpмирвarшя пoTеIIци€llroB B cl{отeмr (*) и действиe p.}злиtIIIьD( фarгоpов lra сoпpЯкеIll]е
в rlеЙ Rеd|oх-пpoцессов' Ha pис. 3 пpeдстaвлеIrЬI pезyJIьTaTЬI пзмеpений Bo BprмrЕи
фopмиpовaнI.lя пoTrIIци€UIoB в систеМе (*) и в ее сoстztBIlЬD( ЧaсTЛ( [15' 16].
Нa pис. 3a пpедстaвлrIIЬI .цaнIrьIе фоpмиpовaни,I ПoTrЦциaJIa пoBеpХt{oсти гpaнyЛ
tlкTиBиpoBaII}Iого и oкисJIеIIIloгo AУ скI{ в oбескислopo)кеIllloм и €lэpиpoBilнIloМ
фoповьп< paстBopzrx (подсистемьr Б, B, Г в тaбл. 2), Tlpla кollТaкTe TIцaTеЛьнo
обезгaлсенногo B BaкyyМе aI(TиBItpoB€lшIoго AУ о oбескислоpoжеIIIIьIl\{ Bо.цIIЬIм pacTBopoм
фoнoвогo эJIекTpoJII,гTa (пoдсистемa Б) нa пoвеpхIlооти гpal{yjl AУ yсталаыпrBaеTся
исхo.щrьй ПoTeIIциaJI g,"* (шoтеrтщи€rЛ I{yJIеBoго зapядa rp*\. [stя aкTиBиpoB.tнногo AУ
мapки CКH в вьlбpaнньrx yсЛоBlбlx * эTo нaЧaJIьIIа,I Toтlкa нa 0си opдиi]aT (p,"* * -100 мB).
B oтсщствиr дflIоJlllpизaToрoB и без ДостyIIa кисЛopo,цa (возщxa) эTо зIIaчеIIие
сoхp€ll{яеТся EеoщеделеIIнo ДonГor вpемя (пpяrraя |, лapasшеJIЬнaJI oси aбсцисс)' Этот
Пpoцeсc peгЛaМеIlтиpyеTся paBIIoBrоием pеaкции (3).
Кpивьlе 2 ут 3 oтBeчаIoT фоpмиpoвarrию IIоTеIIц}ltlJIoB IIoBеpхI{oстI,I гptlllyЛ
€lктиBиpоBull{нoго (кp. 2) и окисленнoгo (кp. 3) AУ в aэpиpoBalrнoм фовoвoМ pacTBоре
(подсистемьr B и Г). С мoментa..oTкpЬITия'' дoсTyпa кислopo.цa (возлyxa) в подсистeмy Б
пoTенциaJI IIoвеpxIIoсTи AУ вoзpaстaет (кp. 2) oT llсxoдЕtой BqIиlIиtlьI (Р""* = 9o"') Дa
зI{aчеII}Iя' кoTopoе щ)иЕяTo назьIBirть стaциolrapl{ЬIм IIoтflщи:lJIо\{ AУ (p.'). фlя
i}ктиBиpoBaIIIroгo AУ сКн
сoстaBJI,Iет - +б80 мB.
P , B
Пpи BьIбpaIrIIЬD( yслoBиllх экспеpимеЕтa егo зЕaчrнI{r
9'.8
4,7
0.6
грalnща
пеР еI{ilIоч€1п{'t
трнггq)a
ДФ>0 l дo<o
sl.
-0,1
o,5
4,4
0,3
0"2
0,1
0,0
Pис.3. a - Фоpмиpoвallие IIoTeIrциaЛoB повеpхIloсTи €lкTиBЦoгo щля CКH в фoнoвьlхpaстBopах: 1 - aкливиpoванный AУ в обескислopox(rlrнol,{ фо"o*o' pacтiope; 2 _
aкTиB[IpoB.lнньй AУ B ФpI,rpоBaIIнoй оо.irянoкиолой сpеде; .] _ о*"с,""".t дy u
€lэpирoBalrном pilсTBopе' б - Изменениr Bo BpемeIIи IIoTrEIIи€lJIoB в системе (*) в
хoде BС: 1 - экспеpимеIITаJIьIIьIе ЗнaчrЕIа'l paбо.п,tх lIoТeIIциaJIoB иolloв I]ilJlJItuII'I в
paсTBopr (ppа); 2 - цoтеIlциutJl IIoBеpxIIoоTи AУ (рtсD.
Пoдсистемa B xapaктеризyет BзaиМoдействие al(ТиBиpoвalrнoго AУ с кислopoдoМ
в фoновом paстBopе IIо схe}lе:
[C] + 02 -- 1C*6"...o2*] * rъо -- 1с2+...2ogl + [C(o)] . (s)
Этот пpоцесс пpr.цЦoлaгaет Ilеpедaчy элeщрolla от AУ нa aдсоpбиpоBal{Еylo мoЛекyЛy
кисJlopo.цa. 3aтем в водной сpе'це IIрoисxодит фopмиpoвtllIие двoйнoго ,*nщ*".*o.Ь
сJIoя; цpи эToМ IIoBrpш{oсть AУ зaря?кaеTся пoлoтс.шrЛЬIto' a B нapyжной oбклaдке
.цвoйнoгo Элrктpиllескoгo сJIoя обpaзyrотся иoньl oH_. Кoне.цrьшr итoгoм пpоцессa (8)
яBjUIrTся обpaзование окIlсJIrЕнoгo AУ [с(O) .
Иоxодньй цoTеI{ц}i{tл Ii иЗмеI{rниr Bo Bpеl{ени lloтrirциuula ПotsepxносTи
oкислеIlIIoгo AУ (кp. J) существеIlIIo oTJlичilloТс.fl оT сooTBeтсTв).ющих xapaкTrpисTlrк
IIoдсi,lстеMьI Б. Здесь BнaчaJIr IIрoIIсxo.циT дoстaтoЧIlo бысщoе у.",'"*е'"e ПoтеI{ци€ula
IIoBеpxIIoсTl{ yгля oT исхo.Цroгo (pnoou - +750 мB) до
"'uo"o,.йoгo
ЗнaЧеIIия 9c,= +650
мB. HеoбxoДимo оTмеTиTь, чтo сTаЦI{oнapIIьIr пoTrIIциtlJIы акTиBI{poB'lЕIloгo |'
oкислеlllloгo AУ в oдноI\,I и тoм же фoновом pacтBopr имrкrт близкие вflIитIиIlьI
стaциolraplrьD( IIoTrЕIIиtlJIoB.
Ha pис. 3б покaзано изменеI{иr Bo BPеМеIIЦ IIoTeHциaЛa IIaJIJIa.щLя B paсTBoрe IIpи
вC (кp. 1) и фоpмиpоBtlllиe IIoTенIЦ{€Лa IIoBеpxIIoсTи ЦpaIIyJI AУ в системс (*) (кр. 2)..B
хo.це BC кoнцrнтpацlIJI иoнoв РdClal_ B paстBopе }ъ{еI{ьIшaеTся (pис. 1)
", "ooЬй.'u"',,o'пoтенциiUI П{lJIJIaдI.rя B paсTBoре с.lиtaеTся oт исxoДIloгo знaчrниjr B oтpицaTельI{)Дo
облacгь QмQ Зб,
"p.
1), Этa зaвисимoсTЬ paссlIиTьIBaеTся по врменпoй..Ьu'op6o.";
yраBEeI{ия Hepнстa: 90) = Q,.*. - RTI?F |nC(t), гдe C(t) _ aпpёдglяrмaя aнaJIитичесKи
Tекyщilя rФIrrIеIITpaция иoIl0B Рdcl4,* B paстBoре. Haиболее ЗaмсTlloе yд{еньIIIеIIие
IIoтеI{циirлa IlаuIJlaш.Я B paстBopе пpoI{схo.цI.T IIa IIaч€UIЬIIotrt cтaДцм BC, .rтo сooтBетrТByrт
бьtстpoмy фopмиpoвaниIо IIлеIIKи мeTаJIJIиЧrcкoгo IIaJUIaдия Ea IIoBеpxности AУ.
9з
Кpивaя 2 хapaктepизyrT киIlетикY фоpмиpовarrи'( uoтrllциaлa IIoBерxIIoсти rpalIyл
АУ, котopьй oни щ)иIIиМaIoт B xo.це BC иoноB Рdсl4,_ 11З оoляrroкислoй
кислоpo.цсo.церхaщей cpедьl (систеMa (*)). Из ptlc.3б видlo, чтo IIoтеIIциаJI пoBеpхI{ocти
гpaнyЛ AУ peзко сдBигaется B IIoJIo}I(иTеЛьн}rо oблaсть. B rraчaггьньlй мoмент BелиIIиIIа
Ap оостaв.lrяет -800 мB, .rто хapaктеpизyе'г знaIIитеJIЬI{yto ДBи}кyщ1тo сr,IJry пpoцессa и
сooTBrTcTByrT Пеpиoдy бьrстpoгo oс€DкдеIIIlя оснoвцoй Чaсти иоIloB PdCl+"_ IIa
повеpxнoсти AУ.
Haблк'.цaемor 3aтеМ (кp. 2) peзкоe сI1ижеIlие скoросТи poсTa IIoтецциaJIa
пoBеpxIIости AУ во Bpеl4rIIи пp€lкTичrскI{ aнтибaтнo изМеIIеIIиIо хo.цa кp. /. B
дaльнейrшем paзIloсТь IIoTeIIци€lлoB ),I\{еIIьпIaeтся и' IIaкoI'ец' Ap стaнoвится paвнoй нyrшo.
Ha зaкпо.rительнoй стa,ции Ilpoцrсca пpоисхo,цит иI{Bеpсия: IIoTеIIциаJI повepхлoсти AУ
стaflоBится IIолoхtиTеЛЬIlеr потfl{циaлa flaIl]пaДulrЯ' B paствopr (tp < 0). Пpи этoм
теpмOдиIraмиЧеgки BЬIгo.цIlьIМ сTaноBится paстBopеIIис MrталлиIlескoгo II€}JUIaдия с
пoBеpхЕоcти гpallyл окисJIе}IIIого AУ. .{ействитеJIьIto' нa конечной стaдии Пpoцессa
IIoTеIrЦиaJ] IIoBерxl{oсTи ГpaIryл AУ пpевьIlлaет ПoTrIIциaJI иoнoB flaJIJIaДИЯ B paсTBopе и
IIoBеpxIrOстЬ AУ пошroстьro oсвoбождaется oт МеTaJUia.
B пoдсистеме .{ (oтсyтстBие кI4сJIapoДa) ̂ p > 0 пpoисхoДиТ сoПpяжение pеaкций
(1) и (3) и пpoцrсс пpoTекaeТ иЛи .цo ПpaкTически Пoлттoго извЛечеIIия IIаJIJIaдия из
paсTвopa, иJIи .цо исчеp[aЕI,Lя BoсстlllioBиTельнoй емкoсти AУ. Зaвеpпrarтся llpoцеcс
IIoJtу{ениrМ tpaЕyЛ п.tJIJIaдиpoBaEнoго AУ. B цoДсистеме Е _ если в кaчеоTBе сopбентa в
сисТеме (*) испoльзоBaTь oкисЛrпньй AУ [C(o)] или AУ с pке сфоpмиpовaннЬIм IIa gгo
IloBrpхносTи стaЦиol{apl{ы]\{ IIoTеIIциaJToМ BоссTaI{oBлеIIие иoIIoB TIaлЛaД|4Я IIе
пpollсxoдиT (Ьq < 0). B этoм сЛyчaе Boзlv[onсIa aдсоpбция ионoв РdC!a"_ 6eз lry
BoссТaiIоBЛeIIи'l .цo }{етaЛJra нa повеpxнoсти AУ. ПоДсистемa Ж: paсTBoрrI{ие
]\dетaллиЧеcкoгo II€IJIJIадия в фоновoм бескислopoДI01\4 paстBopе нr пpol,Iсхo,Щrт из-зa
oTсyтсTBия B ОI{сTr&rе oкI,lсJIитrJI'I, Toгдa кaк B IIoдсисTеMе З происxод,Iт paствоpение Pdu
с IIoBеpxIIoсTи гpaIryJI AУ всле.цствиe сoПpflкеIlия pеaкЩий (1) и (2).
Tep'мoduна.lnuчеcкart кpamеpaЙ BС. Boостaнoвrrение
oкисnиTrлeй) нa AУ теpМoдиIlaМически BoзМo}кнo' lсJIи
пoJIo}китеJIЬItее IIoTеItIцl;lлa пoвеpхнoсти AУ:
иoI{oB БМ (кaк и ДpyгI,Ix
иx ПoTrЕци.lJIЬI paсIIоЛo)кеIIьI
Ь9 : 9ьм- 9tс] > 0.
Пoэтoмy веJII,IЧиIIЬI сTa.ндapтIIьD( пoтeHциЕLlIoB у{aстIIикoB Irpoцесca BC дaroт rп,rшь обrцее
IIредсTttBдеIrие о Bo3{\4o)ш{oсTи и [IaпpaBлrIIии пpoтекallия Red|Ох-лpoцессoB B тal(иx
сисТеМах. B pеaгьньuс yсJloBI,IlIx, к€lк ви,щIo из тaбл'1, IroTеIщиaльI метаJIлoB l{oгyт
зaМrTЕo oTJIиЧaTься от cTaIIдqpЦIЬD( B€JIичиЕ. Поэтопry o Boз},to)lс{oсти пpoTrкalIиll
пpоцсссa BC БМ нa AУ сJIе,цyеT сy.циTь Il9 пo сTtlII'цapTIlьIм' a пo paBEoBесньш,r (или
paбо.шм) ПoTеIIциt}JIaм yIaстIIикoB Ilpoцессa.
Cpавнение ПoтrlrциaЛoB AУ фис. 3a) и БМ (тaбл. l) Пoк.lзыB€lет, ЧTo rta AУ могyг
BoссTанaBлиBaTьcя иOньI Tех мeTaJUIoв, пoтеIllц{€lJIьI кoTopьIx paсIIoдoженЬI
пoЛo)кI{тrльIIее IIoтrIrциaJIa пoвеp}сroсTи AУ. Taк, кaпIоIlЬI сеpебpа' aIIиоIIIIьIе
хJIopI{днЬIo кoмплексЬI зoлoтa и IIлaTиIIьI BoсстaЕaвлиB€lloтоя .цa)ке Ira пoвеpxнoсти
окI{слеIIIIьD( AУ. .{ля нrкoTopьD{ иoнов БM, тaKиx к€rк xJIopидIIьIe aI{иoнIIьIе комIIJIексьI
p)PгrIrиJI И' polЯ' IIесl\{oTpя IIa BьIсoкие IlоJIo}китeльIlьIе знaчeЕия сTaII,цapтIIьIх
IloТеIrциanoв (0,38 и 0,50 B), вoссTaI{oBЛrнI.Iе иx иoЦoB Ira пoBеpхIroсти AУ IIе llpoисхoдит
из.зa BьIсoкom пеpflraflpя)кения эJIекTрoкpисT€lJIJIиЗaции. ,ЩIя циalцадI{ЬD( кo]\,IIlJIексoв
зoJloтa и сepебpa (шотенциальl кoтopьIx JIe)кaТ B оTpицaTeJIЬIIой облaсти) BogстaIIоBЛeIilIe
иx иoI{оB дo мeTaпJIa нr цpoисxoдиT.ц{Dкr нa сиJIЬIIo aкTrrвиpoBaцньuс AУ.
(e)
Тaким oбpaзoм, TеpIшo.циI{aМический кpитеpий (9) является trlеoбходимьш, ноIIедoстaтoчI{ьIм yслoBI{ем действительнoгo пpoTекtlни,i IIpс)Цессa BС. C-uедyет y.*"iiu.'nТaЮке' ЧTa {|ocсmаt!(JвJlенuе БM на noвepхI|()сmu АУ ioэюеm ,onpo"o^Ьomься pяdaл,tnaбoчньtх неoбpаmuaшш пpoцеccoв, cpеdu кomopьlх наuбoltьu,lее ЗIrqчеI1uе |IMееmв occmанoвIlенuе кucлopod а.
Элекtпpoxtaltuчеcкurt ЛxехaнuъJ}' BC. HеoбxоДимьrми yсЛoBияМI{..эЛcктpoхиl{ичнoсTи'o
tlрoцecсoB, IlрoTекuttощиx IIa гp€tIIице pшдrлa твеpДoй и жидкой
фaз, являtoтся BьIсoка,l иоItI{uЦ ЭJlектpoЦpoBol{цoсть рaсT*opa' элекTpoнI{a' ЦрoBo.циМoсTЬтвеpдой фaзьr, a тaкx<е oбязaте*,oo"
"u,.*е
lla ЦotsеpхIlocTl, pаsДеЛa }чacткoB с paзIIЬIМиЗнaчеIlиlIмI]I IloтеЕIц}laJIoB. Tакшr тpебoвaниям o,"ё'*. коpoTкоЗ€}МItl{yTЬrrэJTекTpoxиl{ичrские cисTемЬI' в кoтopьrx IIрoTeкaЮт IIрoтIrсcьI кOЕтaкТIloго обмена(цrМеЕrтaции), коppозии и эJIектpoкaTаJIи3a I22, 2з]. i{ IIиM oТItoсяTся 1aк)ItеaдсоpбционнЬIr сисTеМЬI кAУ _ paствоp сoедиrrеrтия БМ>>.
B системе (*) ..гaльваниЧrская''
сBязЬ l\-{e)кДy paботими yчаGTxaMи ПoBеpxнoсTиАУ oсyществлrяeTсЯ чеpeз paстBop эЛекTpoJI[lта. Элефoвpо,oo'* yгJIеpoдIIrU{ МaТpl,rцaoбеспечлвaеT ЭлrкTpoннor сoIIpflкeIIие llрoтel(аю^";.R;;i-iloiou"""ou, a yчaсТЦики
сисTrмьI (*) имеlот рaзЦЬIe IIоTенциаJIьI.
Пpизнакoм элrктpоxиl{и.lескoй пpиpo,цьI пpol{rссo* в сисTrме (*) явrrяетсяобpaзoвaпие ToЛсTЬгХ слoеB меTaтIJrla na повеpхI{oсTи AУ, в кoTopЬгx сoхpaнllеTся
oсTaтo!шl€Ut поpисToсТЬ. При этом IтpI4нциIIи€IJIь}IO I{еBoзмo)I(нo сплoIлIl0е зaIIOJIIIеIIи.
IIOBерXIIосTи AУ метшr"тоМ; ,цоЛx{IIьI oбязaтельнo остaBaTься свoбoдньrе rraсTки (поpьr) впJIеHке l4еT€r,llлa (pис. 1' 2), нто сBязa}Io с сoПpflI(еI{IIьIl\{ гIpoцессol\,{ oкислеIlи,l AУ" 1.aк, нaнача;rьной v|aДgл пpoЦrcсa BС pеaкция вoссTaнoBлеIiИЯ I7oНoB РdС|ц2- ,,po*oд"' lIlpипoвеpхIroстнoй зоне гpаtllyл AУ (pис. 1,1, a pеaкция oкисjтeния AУ * в глyбинн"п*чaстях гpaIryJI.
Электpоxимияеск.t'I IlpиpoДa ПрoцecсoB в сисTeп.{r (*) upодемонсTpирoBalra нapцc. !. Ha pис' 4a (сxемa I) покaзапa нaчаJTьIl€ш cTaJIИЯ, гДе .ra floBеpхl{oстI{ pa.}.целa..[C]
|paствоp элещpoлитa,' пpoисходl{T BoосTaIIoBлrние иorrов PdCIa"* (1) (oсaждениемrтaJul!{ческoгo ЦaJIxIaД|4Я I{a внеrшцейpaстBоprirнoГo B эЛекTpoJIиTr кисЛopo Дa Q),;:ж*'#;;;:T3ff#ffiT, ЁiЬ';praкции oкaЗЬIB€lIoTсЯ [pо(]тpаIrсTBеIIЕo ptr},цеJIеIlIIьlми. Источникoм эJIrктpoIIoв ,цлl{обоrл< воостaнoBиTелЬI{ьIx tlpoцессoB ЯвJUIеTсЯ aкTиBиpoB€}Irньй AУ [C]. Ha схeме IIпoкaзal{a зaкJIIOI{иTелъHaЯ cТaД}\я llpoцессa' к0г.ца веJII.ttlинa ttp < 0. Ё этoм слy{arIIрoиcxo,ццT ..откlпoченI,tе,'
pеaкщии (з) 14 oI(исJIеIlие МеTалЛичrскoгo t'3,l.ratИЯ.oсущrсTBJUIeTcя pасTBopеIrнЬIl\4 B эдекTpoJ]иTе- I(ислоpo.цом (6) кaк IIеIIoсpе.цсTвеIlнo сIIoBеpхfloсти IIJIеI{ки i\,tетilJIJIa! так и ..oтбopoм''
элекщo"o"'ф". yulеpo.щIylо lntaТpицy,Пapa.тrлельно Iшo}кеT Ilрoxo.циТь pеaкЦi{Jl .цOокисJIеIIи,I пoBеpxЕtoсти AУ киолоролом (6).Пoщебитeлем элrкТpol{oB B 3тI{х oкислитrльHьIх ПpoЦессax яBJUISTся кислopoд.
Ha pио. 46 пoкaзaцa своеобpaзнaя pеtl.Jll.rзaц}rя пpoцrcсa BC в системе (*)' Ha днoчaIIIки Петpи IIaсЬIIIaеTся небol-tьшое nо,,"Ъе",uo грalтy; аv, к й ,'pиx{имaеTся зoлoT€l,lIIлaсTIII{а' пoсJIr чегo ч€}шIкa зirгIoJIняеTсЯ шаrш4ЦlйсоДеpжаIцим paбo.пlм pu"'*opo". вхoдe ПpcЦессa грalryльI AУ (кaк oбьтtно) пoкpЬIBaIoTся пеrrкoй Мrт.UUIичrскoгo IIaJIJIaдшt;кpoмe тoгo, IIa B}ГyTpеHтIей и нapyжной повеpxностяx золотой IIJlaсTиItrьI B месT€u( ееконтaктa с |paЕyJlaМи AУ обpaзyется (от.rетливo заметI{ьIr нa фоне зoлотa), оеpебpистьrеoс'тpoBкoBьIе ocaДки пaJIIIaДxЯ, B дaнлом сЛyЧaе элекlpol{ЬI от AУ п"p"*oдяT чepез З0лoТ'oнa нapРIffrylо IIЛoскoсTь IIJIaсTиIIьI, и IIpоцесс
"o.",*o","*,'
,o,,oi P;Ct,.oс}.IцесTBJUIется yже нa ней.
Hезaвиcиl"rьп.ц IIoдTBеpX.цrЕисI\{ ЭЛrкц)oxимическoй цpиpoДЬI процессa BС нa AУяBJUIется peaJIиЗaцIUI егo B г'ulьBaничeской ячейке
"
p*дЬo*,,"'*и эЛещpoдЕrьrilrи
95
IIpoсTpaнсTвa&Iи (рис. aв) [2a], Элеrсгpонное сoIIpлI(еIlие oсyщестBJUIеTся чepез BI{еIIIEIoIо
цеIIЬ' a иollнor _ чepез пoлyпpoIlицaеI\л}.ю мембpaнy. B пpaвoм IIoлyэЛе1!{9}ITr'
сoдеp}I(ащrм paбo'ltlЙ paствop' IIa итIеpTl{oil,r МrTa.тUIиlIeскoМ эJIектpo.це (Au, Pt' Pd)
пpoисхо.цит oсalк.цel{ие TIaJIaДI4Я. B лrBoM IIoлyэлеМеI{Tr> кyдa зaсЬIIIaн слoй
aкTI{BиpoBaнногo AУ, зaлитьrй фoнoвьш,r рaстBоpoМ, пpoисхoдиT oкисЛение AУ. Через
спиpшrьпьrй плaтинoвьй ToкooTBoд и иЗL/rеpI,гтеЛьньй пpибop вo внеrпней ЦеПи IIрoTеI(aеT
электриЧеcкий тoк. Taким обpазoм' сисTrмa (*) paботaeт кaк гаJIЬвaIIический э.]Iе]\,tеt{т, B
кoтoрoM BocсТ€tEoBлеIIие иoIIoB П;tлJIaдия и oкислеItие IIoBrpxIroсTи AУ пpоисxо.щт в
paЗHьrx пo,ryЭлеМенTaх.
Нa0 2|1* 2нgo
+I to,
т,}пГ
9*
!а
0
4Е
77т||
г
R#,.n.6*0х,, 0x'+n{ё*ffеdl
paсъoр
Pис. 4. Элекrpoxимический МеxaнизМ BoссTaцoBI{Tельнoй сopбции: a (I, Ш) - схемьI
I{рoсTpaiIстBеItHolю pulзДеЛеIrия Rеd| Ох-пpoцессoв; б _ oIIoсрeдoB€lIlIIoе
BoсстaIIoBлrЕиr иoнoB пaJIJIaДиЯ акTивIIьIМ yглем черrз зoЛoТylо IIдaсTI{I{ьI; B -
ячейкa с paз.цеJIеIrIIьIМи элrктpoДIIьIMI,I прoстpaнстBzlми.
Mатемaтическaя DIo.iIель BoсcTaнoвItTe.lrьrroй сonбцши
Ilpеhnocььrки B системах с BC Rеd| Ох-пpaцЬ""", opo,*кaк'Т IIa pазIlЬIx yчacтк€lх
IIoBrpxносТlI элеКгPoгIpoвo,цIloгo AУ, чтo IIозBоJUIет oтIIеcTI{ их K грyшIIе
эJIекTpoхимI{чеcкцx ПpoцеcсoB B кopoткозaмKIIyгьD( сиcтrМaх' T€lких кЕlк контактньй
oбмен, цемеEтaциJI и коppoз}lя [22]. Поэтorvry сисTемьI с BC мoжно oПIlсьIBaTЬ' oпиpiulсЬ
Нa сooтBетстB}rоrциr ]\,1одеЛьIrьIе и Ь{еTo,цI{чeскиr IrpедсTaBЛеIrиJI |25З, B
кopoTкoзzlмкцyTьrx сисTем€lх IIoBepхнoсTЬ рaздrлa фаз неpавно,цoстyпI{a и химичесrс{
нro,ЩIopo,цI:Ia; пpoцrсcьI B III{X пpотек€lЮт сt}мoIIpoизBoJIьIlo B cвяз}I с рilзлI{tIIIЬIM
ItoJIox(еIIиeм окисЛиTeJIя и BoссTанoBиТflUI B элrкTpoхимическoIr,{ pЯдy ЕaПрflItеЕий.
B тaких сI.тсте1\{ах IIpoисxo,щ,Iт фopмиpoвaние кaToднЬD( и аIro,цI{ЬD( fIaсTкoB;
Rеd|Ох.peaюдии oкaзЬIBЕlIоTся IIpoсTpaIrстBеIIЕo paз.цФIeIII{ьII{'7' a ДoII|4 lloBrpхноcти, нa
кoтopьD( oltи IIpoTек8lют' измеIIяIоTся; ПpoцrссЬI нrpaBнoBесlIьI lt сопpoBo)I(Д:lIoTОя
пoботтьши и неoбpaтимьши pеакц!{JIми. Пoэтoмy ]IoстpoиTь теopиIo IIpoЦессoB B
кopоTкoзtth{KIIyгЬD( эJIектpoхим}Iчeских сllсTеМax, к кoTlopьIМ oтIIoсяTся и системьr <<AУ_
paсTBop соrдинения БM>, B р.lt{к:lх кJIaссI{чесI(oй (pавнoвеонoй) теpмoДиIlzrмики
нrBoзмoжпo.
B paботе [25] yстarroвленьl
Пpигoжинa t9] к lrеo.цнopoдI{ьIм
96
01 40н.
iжl
гpaЕицьI IIpI{меЕи},IосTи кpиTеpи'{ эво.тшoции И.
эЛeкTpoxимическI.IIu систrмaм' сформyлиpова:lыi i
tl
рdсLt.
расr*]1-сi; нl
tlеooхoдимЬlе ycлoBи'l с'TaциoEapI{oсTи ПpoцессoB I]t IIoстaBJIеIIa задaчa oпprдrле}IияIlapaмrТpo' yстoйIIиBoсТIr сoсl'oяHий B системaх с BС. Iiолyvен}taя зa1\4кI1yT€U{ систeп,{a
}paвнепий IIOзBoJUIет OIIредеJUIтЬ зaBисиl\{oсTи rrлoтнoстей тoкoв ( f ) кaTo.цньrх и aHo.цIrьD(
рaкuий oT сooтBетсТByIощI.D( поляpизaций (сp),уcтaнaвjтиBaTЬ балaнсы '"*" (I,J :;'
сoПрлкrEI{ьD( Rеd|Ох-peaкций и площa,цей (S)- кaтoдньIx и aII'.цIrьIx peaкцI.IoнIrЬD(yчaсTкoB' Irа кoTopьIx OIIи IIpoисxo.цяT' a Taк)кr сфоpмyrпrpoBaтЬ yсJroBиJI yстойтивоетисTaциoIIapньD( сoсmянr,rй.
Уpaвненaл мodglu. Элекщoхимиuеск€Ur I!{o.цeлЬ сI{сТемьI <<AУ- вo,Цньrй сoлянoкисльйpаcTBop хЛOриДa пirлjla.циЯ _ кисJIopop [26]:
п,F. , o
l t = l i @i -rp);
RT (10)
(1 1)
{r2)
(13)
(14)
(1 s)
(16)
. n"FDncn
o
. .n nrFiз = i|.- .(сp _ сp!);
RT I
,sn +s. _ й;
4,Sr + irSo +irS, - g;
ОP l Оrp _Q; ОP/ОS" -О;
p - L [,,'* bl _ сl}+ i,soQp, * p)+ i,s.(ei)I
З.цесь: / _ IIЛoTIloсTи Toкoв сoIIрлI(еtlIIьD( peaкций; p _ лoтeвryaJIъI пoЛяpllз alpП4; n -
кoлIlчесTBa эЛекTpoнo-B ъ Red| Or-pеaкциях; F, R - чисJIo Фapaдея и ylrиBrpсanЬЕaяI.€lзoBая пoсToяHIliш; D _ кoэффициФrТьI дrффрии-иoнов PdCIa)_.и 02 в-рaсйРe: с _кoIrцеIITpaщии yчaстIIикoB pеaкции; 6 _ тo:тrциньl диффyзионнuo Ь,o""; Р _ пpoизвЪдствoэI{Tpопии; 7 _ aбсолrотнa'I ТемIIерaTypa; S - рaбоur,r" ;;щ.Д" ;;""|*'o"* аv.Уpaвпение (10) oписьlвaеT киEетикy BoссТ€lIIoBЛеЕи'I иoIIoB БМ нa IIoBеpxIloс,иAУ; скоpoсть llpoЦeссa oпpедеJUIеTся кolrцrl{ТpaЦIroннoй шоляpизaIIИeЙ.B этом сJгyчaeIIJIoТIloоTь TGкa i, pеaкции (1) зaвисит от paбо.rегo no'"..ц,*u^ IIoBерxI{oсTи AУ (p) по
rпгнейпоlгy зilкolтy (ii п pi -. сTaI{,цaрТЕаlI плoтItосТь тoкa oбмeнa и исхoдrьй IIoтенцI{luI
БМ в pаствор).
Уpaвнrние (1 1) хapaктеpи.yrт пpoцесс BоcсTaнoBJIrнI.Iя кислopoдa (2), Pеaкция (2)IlpoTrкaeт нa всей ПoBЕpхIIoсTI{ ЦpallyЛ AУ
{,:. IIpичеМ op*u"'""' что еr скоpoсTьoд'иE€lкoBa кaк Еa чaсTи lloвepхнocTи ГpaIIyJIы AУ, зшrягoй
"""*o,'".*oй
плeнкoй s,,'*и I{a yгoJIьIIoй повеpxности &, свoбo'цrrой oT МeTaJUIиче"*o.o ooщuo""..й;;#;кoнцеIrTpaIIIrя рaсTBopеIilroго B эJIeктpoJIиTе Kислolюдa h,I€шIа9 тo rгo BoссTаIloBJIeниrПpoTrкarT I{a IIpе.цеJъIlol\d Тoкe.
Уpaвнение (|2) oписьIBaеT кopрoзиIo (окиолеlrие) AУ B сисTeме (*).Пpедпoлaгaется' чTo pеaкЦиI{ (3) хapaкгЁpизyeТсЯ нeкoTopoй величицoй эффeкгивнoгo
9"1
тoкa oбМеI{a i,.u и соответсTB).Ющим ЗнaчеIIиеh{ исxo,цItoгo IIoTеtII{иaпa повеpхнoсти AУ
q{. ПлотнoстЬ Toка aнoДIroй pеaкIIии z3 пpедс,au.'шет со6ой yсpеДIrеIrн}ю BеJIи!IиIIу'
ollpе.цел'IеМ).tо общей IIJIощaДЬIо повepхности AУ.
Уpaвнения [IoJ!яризaЦиoItIlьIx кpI.lBЬIx (10) - (12) динейньl (линейrrьlе зaBисиМосTи
плoтнoстей тoкa oт paбowtx IIOTеIIЦиaJIоB). Это IIoзBojТяеT кoJIичестBеI{}lo oilIlсьIBaTь
пpoLIессы BС пpи I{е oчеIIЬ больrпих IloJlЯpllзaциях.
Уpaвнение (13) огрaжaет бarraшс paбо"шх площадей' IIa кoTopЬD( I]pоTекarT
Пpoцrсс BС' Bеличииa s0 paссfuIalтvIBaeTaЯ кaI( ПoлIIalI llлoщaдЬ IIoBеpхI{oсТи утoльяой
Гpai{yJIьI {Irленка f1aЛI{aДlllЯ + ..свобо.Цrraя', шoвеpxнoсть AУ). B хoДе BC <paбovие>
{IЛoщaди Iia IIoBеpxЕoсти AУ пеpеpaспpедеJUIIoTоя так, ЧTo )ъеJIичиBaеTсЯ ДoI'я,зaн,iTaя
J\4еTЕUlЛoM (St). и y!\,rеHЬшaется Дo.rя (sс) свобo.цньп< rIасTкoB (пpосветoв) пoверх!{oсTи
AУ; общaя lloBrpxнoсть (56) остaется Пpaктиflrски поотoяrтнoй.
Уpaвнсние (14) опpеделяrT paBенстBo кaToд}tьIх !{ aнo.цIIЬIх ТoKoB' ЗilIlrсaнI{og
IIpимеIlиTеjIЬIro к сисTеI\4r (*),
HаконеЦ, IТojIIIaя сисTrмa ypaвнений ,цOлlкI{a BкJIIoЧaTь необхo.цимьrе yс]roBия
yсToйIIиBoсТи сTaЦиоIrapIIьD{ сoстoяний (овязь теpмo.циIiaмическт{х IrоTокoB и си.п) в
IlеoдIropо,цнoй электpоxимичеокoй сисTrме (*), опpеделяеf,{ьIе кpI{Tеpиеь{ эBoдrОциI{
И' Пpигoжинa * эTo o,ццо иЗ дlByx уpaвI{eний (15), где Р - пpoизBo.цстBo эвrpoпии (16) в
сисTемr (*) (шpедпoлaraЕ..rcЯ, чтo paссмaтpиBaеп4€Ut сисTеМa изoтеpмитнa).
Taким oбpазом, сoBокyпIloсTь ypaвнений (10) _ (l5) сoстaвlяет З€li\{ЮIytylo
сисTемy' кoTopal{ IIoзBoляrT paосtIитЬIBaTЬ [apaмrTрЬI llpoцrосa BC в yстoйтивьгx
сoсToяIIиях и cкopoсTи Bсеx praкций при вьIбpaннЬIx yслoBиях I{x IIрс}тrкaни'{. Числевнoе
рrlшr}lиr IIpoBo.циJIoсЬ IIpи}rrниTrJIьIlo к систеfulr с BС патlra,ция нa внеrшней сфеpе гpaнyл
AУ Cкн.
Уcmoйчaвьlе cocmоflIxllя сuсmе.fuIь! (*J. Исследовaньr yстой.мвЬIr сoсToяttlrя, к кoToрьIМ о
течеЕиеI\d BрrмеIlи стprМитсЯ cистемa (*) пpи paзJIиiIt{ЬIх BнrцIIlих усЛoBияx (состaв
paсTBоpa, xapaктеpистики AУ, ilpl{рoдa сopбиpyемого БМ) L271. B кaчrсTBе IIриМеpa нa
pис. 5 ПoкaЗaltьI paссчиTaнIIьIе ЗaBисIiN{oсTи стaциoтrapнЬD( IlapaN{rтpoв пpouеcсa BC
иoнoв PdСlд2 lra llgвrрxlloсти AУ oт кol{цеt{ТрaциI{ кисЛopoдa B сисTе},tе (- ls |o2]).
Рис.5. Зaвисимости cтaциO.
I{aрEЬrх napaметpoB прo-
цессa BC [aJI,Jla,ЦIrя нa AУ
oT кoIIцеIr.ЦpaIIиIt кисЛo-
ро,цa B сI,Iстемr (на oси
op,циIraт - yсЛоBIIьIr едд.
ницьr, oтoбpaxеIolциr Bе.
JII{ЧI.IIIЬ] [iотеIIцI{аЛoB и
токoв): ptrасt2,
\tlЛ l
I]o-
TенI{иаJI и0IIоB IIaЛJIaдия B
paсTBopе; (pC - тIoaeI\ЦIiaл
IloBrpxЕoсти гршryл AУ в
paсTBopе эnекTрoлиTa;
lp6- IIлoтнoCтЬ Toкa ..paЗ.
pяДa _ ионизaции'' IIаJIJIа.
I1|lя.
Пpи oпень мaJIьD( кoнrlеIrтpацlllD( кl{cлopo,цa (пpaктиuески цpи oTсyгсTBI{и rгo B
системе) noтеIrциaл flaЛJftaДР,Я B paствope paсIIoJIo)I(еIr IIoлo)Iительrtее ПoтrIIциaJIa
98
o,6
o,Ч
4.2
0
-o,z
Г
I
I
I
I
Г
qpPdсt42_|
Pd\
Irсl
IIoBеpхнoсTи AУ (зависимoсти 1 и 2). Гфи эToМ Toк I.aJIЛaДI1я (l.ф пoлoжитeлетl(зaвисимость 3) * пpоисxодIiТ Boсстaiio*,,"*j- ,o,.ou PЕj.1;ЬеIiис ]virтаJ_!]ическoйгIлsнки нa IIoBepхI{oсти AУ). Пpи yвeли.rеЦI{и кo'ЦrнТpаЦии кисЛopoДa B paстBopе(..oткpьrтиe'' ДoсЦтIa BoзД)л(a в систеwгy) IIoтеtIЦиал IloвеpxlloсТи АУ лpи6wтlкaется кпотeI{циаJIy naлJIaДJ4Я и Пpи нrкoТopоМ зЕaчеЦии [o2] стaнoвиTся tIолo)кI{TеЛЬнеrпoследIlегo (пеpесеvение зaвисимoстей 1 и 2 ). To.дu
-,,nо'"ocTь
Tокa pеaкции (l)стaIIoвиTся oTpl.rцaTrлЬIloil (ipa < 0) , чTo
.озт{aчarT IIеpехoД к ilрoцrосy pacтBopеI{I{,I(окисления) oсеBIIIrгo L{еTzUIJla (зaвисимость 3).
.Пoлryvенньrе prзyJIьTaTы сooTBетстByот II.B..цеI{иIо IIoдсиоТем [, E, }It и З(тa6л.2), кoTopьIе хapalffеpllЗyloт Boсст€lIloBлеIlие иoIloв пaJIJIa.циlI и фopмиpовarrиеIloвrpхIroстногo слoя метtlJIJIa. Paсчеттlьrе д€lIlIlьIе оIIpеДеJUIIот действие рaзJIиtIIlЬD(фaктоpoв, B ПеpByЮ oчереДЬ кIlсJlopоДа' нa yстой.тиво.'" opoц"йвс.
Taким oбpaзoм, в сиcтеМr (*) oкaзьrвarоTоя вoЗМoя(IIЬIМи и pr€iJrиз}.Ются .Цвa Типayстoй.rивьгх состoяний: в o.цI{oМ из I{иХ I.tollЬl пaЛJIaДия BоcсTar.аaлиBaIотся IIapilIJIелЬIIo скислopoдol\,t цa ПoBеpxI{oсти AУ, B 'Цp}том * осевIдий па.плaдий oкI.сJl,IеTся' oтДaBUIэлскTPоIIьI кисЛоpo.цу. }Тa pис. 5 _ этo Toчка, B кoтopой стaциoнapньй II.TеI{ЦиаJIпoBерxFIoсTи AУ стaнoвится p.lBI{ЬIM IloТflrЦиaгIy иoIIoB п€lлJIaДшI в paсТBopr.
Кaнemuка Rеd| oх-npoцеccoв в ca'cmgпе (*). Пpи pеIIIеIrии киI{еTичеcкoй ЗaДaт,IнеoбхоДимo 1пlrатьIBaTь' чТo B хo.це Пpоцессa yбьrгь кoнцrЕтpaции иolloB БМoIIpeдеJI,Iется скopoсTЬю pеакцIrи и измеI{ениrм пapaМrтрoв сисTеМЬI (*) - pабо.rих(текyщиx) п'теIIциаJIоB МrTaJIЛa и Пo'еpхЕoсTи гpallyл AУ в paствоpr кaк IIpи oс0I(.цеIrиииolioB, Taк и IIpи paсTBopеItии oсa?кДеIIIlOгo меT:IJIJIа' a Taкже иЗМrнsЕI-triu .цo.циIIoBеpxItoсTи, нa кoтopoй пpoисХo.цяT ПPoЦессьI BoссTaнoBЛr IIL|Я И ol<РIaЛeНДЯ IIaJIJIaДИЯ
|26]. TIpи эToМ иIlтегpllльнor yрaBItеIIие (зaкoн о"p"*'J,
-ЪnЪ""o**""
Tекyщие
;H*ff.Ii:цеIIтpaцI.Iи
ионoв БМ B рaсT'opе' Д.',IGro }ЛrитЬIBaTЬ ЭB0лIOциIО ПapaМетpo'
С,(t )=С,(0)_+ lt,[с1r )]s*[с,(r )Иl' ,nFV ;
(17)
где Сl(0) ц С {t) - исxoДнaя и Tекyщ€UТ кoI{цеIITpаЦии иoIIoB I\,fеT€lлJIa B paсTвopе; Sь и i, -
Тек}.Iцие ЗнaчеIIия пЛoщади гpallyл AУ, нa котоpой Пpoисхo.циT BoссT€lI{oBлеlIие иoнoвили oIg{сЛеIlI{е '{еT!ЦIЛa, и IIлoTтIoсТи Toкa этoгo пpoцессa; И* oбъем paсT'opa"
. Ha pис. 6 пpeдстaвленЬl pасЧеTIIьIе ЗнaчеIIия I.IЗМ.I{еIIи,{ вo BpеМеIIи IIapаМrTрoBRеd|Ох-лpoцессoB, прoТекaЮщиХ нa BнeIпнeй сфеpе .p*,,-iy. Кpивьlе 1 уl 2гIoкaзЬIвaIoт' .гTo с }ъ4rIlьIuеI{иrМ кollЦенЩaции
"o"oЪ
paсL,_ u pu"'uop" (кp' 1; сpавнитьс pl4e. l) тaкхtе yбьвaет и ЗIIaчfltI{е IUIоTIсМещarTсяBoTpицaтеJIЬнyюоблaстьoo'.""1i#.,;:tr;fl:"-(:}",ti;Зi,Tff 1"#IIoTеIIциutJI IIoBrp]Goсти MrTaЛJIизиpoBaпЕьD( гpalryл A' Gp. 4) сДвиг;l€TсЯ BIIoJIonшTrJIьIIyJo oблaсть (yменьrпaeтся IIoJIЯризaция системьr)' Зaтем IIpoисхo.щtTсблиxtение IIOTеIIци€LтOB и в некoтopьй N{oМеIlТ вpемеIlPl ollи сpЕrBIII{BaIоТсЯ. После этoгotIoтеIIциtU] поBерxlroсТи гpaIIyл AУ стaновиTся IIoЛo}китеJIь}Iеr IIoTеI{ци€L'Ia пaJIJIaДИя BpaстBopе; этo сooTвеТсTByrT Iraч€uly pacT,opеuиЯ oсaдкa I\{.T€шIJIa.
Ha pис. 6 пpедстaвленьI T€lкxtе pезyльTaTы paсчеTa из]\deI{еIII.lЯ в хo.це BС отепени3iПo:l'eЦ}'I (X: S* /Sp) пoвеpхнoсTl,r грЕlIIyЛ AУ мета.гirrиче"o"' .,*uuием (кp. 5). Bначaтьнoй стaД|4't tlpoцессa .'a IIoBеpхI{oотд AУ ос,,к.цaется
""'й
и IIлoщa.цЬ эTI{x}чaсп(oв вoзpaстaеT. 3aтeм этa хaрaкTеpисTикa .цoсTI{гaeT МaксиI\{aJIЬHoгo ЗI{aЧеIIиlI иIIpoцесс восст€lEoBлеIrи'I I,IoI{oB IIpещpaщaеTся; вo вpеМeни эTo сooтBетсTByeT TotlкrиrrBеpсrrи потrнциtuloB }ЧaсTIlиItoB прOЦессa (ry. J и 11. з*". нallиЕaеТся paсTBopеI{иeЬ{еT€L]aIтическoгo II€LтL-Ia.lrя с внецrrrей IIoBеpхIloсTи грaнyл AУ: нa рис. 6 _,.дo o"p""*'""'*
99
з€tBисимoсTrЙ З rl 4, Пpоцеос I{дет.цo IIoJIIIoгo oсвoбождения IIoBrpхJroсTи гpal{yл AУ oт
мет€lJIJтa (кp. 5).
Pшс.6. Изменение вреМеIlи
IIapaмеTрoB Ilрoцeссa BC нa
внeпrней сфеpе гpal{yл AУ B
систrме (*) (нa oси op.цt{Iraт -
yсЛoBньIr единицьt): 1,2 - кpивьrе,
oIIисЬIBaIoщие киEеТикy BC (1 _
кoI{цеIITpaцIб{ иоIIoB IItlJIлaДlя. B
paстBоpr' 2 _' цлoтrrость Toкa
BoсстаItoBЛeниЯ пЕIJUIяци{); З, 4 -
фоpмиpовaнI.Iе ПoTеIгцI{€lJIoB в
систrМe (*) (3 _ IIoТенциaJI иolloB
rтaJIЛaДI4Я в paствopе, 4
IIoTеIIциitJI пoBеpxIIoсTи гpallyл
AУ); 5 - иЗI\,IеIIеIIиe стецrни
зaпoлЕеIIия lroBrpxнoсTll AУ
метEUUIoм B хoде Rеd| Ох-
IIpoцессoB.
laccanоmшвныe npoцеccb' в cuсmеме (*). C пoзиций IIеpЕlBIlоBеснoй теpмo.щнal\dики
кapfl{Ila пpоЦессa BС в системе (*) мorкет бьrть описaнa сJIе.ц}.Ioщим oбpaзoм' На
IIaчaJIьEoNr эTaIIe lrpoцессa ПЛoтца,т{Ь зЕlIlяTъD( МeTaJIJtoм yчaсткoB повеpхнoсти AУ
BoзpaсTiЕT: сисTr]vla сTpeI\{иTся )rмеIIьIIIиTЬ .циссI,IIIaциIO эIlергии' сBязalilrylo с
BOссT:III0BлеIIием lloнoB' lТyTем yl\,IеI{ЬIIIeни,I пoJlяpизaции пplr сoxp€lHеIIии м{lксиI\{аJIЬEo
Bозмo)кI{oг1o зHaчеru{я тoкa pаЗpядa ЦaJIJIalцrя. Это ознaчaет' чтo oсa)I(деIrие II€IJIЛадIUI
эIlеpгgtиtrески BьIг0'цIIее' чrм коIlк)4)иpyrощий гtpоцесс BoссT{tIloBления киiлopoд4
пpoтeкaюЩий rla цpr.цеJIьIroМ тoке с больurой дlссlгпацией энеpгии [8, 9].
. Пo мер yvtrЕьIIIеIIия Toкa peaкции (1), связarrнoгo с yбьтвaниеN{ кoнцrнTpalцпr
Pdсl4._ B pllстBoрe и сни)кеIIием p:tзlrоcти пoтеIlци€tJIoB фис. 6, кp. 1, 2), yкaзaптrьй
эIlеpгетI{ческий вьшшpьIпl yмеIIЬIIIaетcя и lTpи Ilекoтopoм зIIaчeI{ии C1 бoле,е вЬIгo,щIьIм
сTaноBI{Tся вoссTtlI{oBлeIIиe кисJlopoдa. Ha.пднaя.о эToгo МO1\{еIIT4 сисTемa (*) yменьшraет
BкJIa'ц пpoцeссa BoссT€lнoBЛеItия иoнов PdСla2- B IIpoизвoдcTBo ,"'po*. Пo,тоlvry
IIлoщaдр )ДIaсTкoB' IIa кoToръ'D( IlpoтекarТ pеакция (l), yrntеньlпaeтся и IIa зaвеplЦ€lloщeЬ,r
эТ€}nе llpoцессa сTеIIеIIЬ 3€lIIoлIIеIIиll пoBеpхнoсти AУ мeТаллом (кр. J) сЦ)емиTся к IтyJIto.
Bo3lшoercнocmu мodaцш Maтемaтическое МoДеЛI{poBаIrие цpоцrссoв BC нa AУ,
BЬIIIоJII{еIIнoе с исIIоJIьзoв€lI{I{rМ iulПapaTa теpl\,toiциIl;lмики нroбpaTимьD( пpoцeссoB' даеT:
тepмoдиIttlмиIlескI,tй кpитepий Boзj\,to)шIoсти црoт€кa]rl{я BC фaвнениe 9);
yсЛoBllfl BоссTaнoBЛеIIиЯ иoнов БМ нa внelпней IIоBеpхIloсти гpalryЛ AУ, rшбo ю<
paсTBoprlrис (Rе d | Ох'лpoцессы);
yсЛoBия pе{UIизаIIIш{ B сI,tстемzD( с BC paзrишьu< yстoйrивьur сoстoяний и зEaчеI{ие IД(
ПapаIrreTpoB (элекщoxиvtический тpигIrp);
Ц)ебоBаJrия, IIpедъяBJUIеMьIе к paбо.шшrл xapaкTepисTик€lм Boсст€lноBI,tTеJIьIlЬD(
софептoв _ AУ (стрщтyрнo-соpбциoнI{Ьrе и эJIекTpoxимI{EIrские хapактepистики);
oцeнкy гrфины изBлeчrния БN{ из paсTBopoB (гидpометaллypгия и oxpaнa
окpyлtaroщeй сpsДЬI).
r00
oсобaя pоль кисJloрotа B Пtr}оцессaх BoсстaнoBIlTельцoй сopбции
B рaссn4aтpиBaеМьD( соpбционньu< систrМaх (o) i,"oopoд I,.ояBJIЯеT себяpaзЛи1IIrьIм oбpaзом B зaвисI{Мocти oт BЬIпoJIIlяеМoй фyнкцйи.
Кucлopod в cocmлве АУ Aктивиpовaнный AУ, сoдеpжаrций в свoем сocтaве небoльшпlекoЛичесTBa сBяз€lнIiого кислopoДa Q - 6% aт.) ф}paнoвoгo и пиpoн'Boгo TиII.B, a Taкx(еIIoBеpxI{oстньп< кapбoниJIЬIIЬD( гp}TIIr, oбладaет бoлее вьrсoкйn ,o"o'polloДoнoрIlЬIМи
свoйствaми, чrМ yгЛI{ BoBсе тIе сoдеp)I(аIциe кислoрoa. B сильно oк[tсле11IIьIx yглllх'кoToрьIе имrIoТ пеpифеpииеские IIpoToIloге}II{ьrе (кислoтньlс) 6yo*ц"onй"n","
IpylIIIиpoвки (фенольlrьrе, кapбoксильньIе' лaктoЕI{ЬIr), BoсстaнoBиТrльI1ьIе свoйствa взI{aIII{теЛЬIIoй степeни IIo,ц.lBлеI{ы [2, 7 |, |27.
Это пpoявляется B paзли.пroй сoбственtrой элекTрoIIpoвo.цнoсTи yглей и вpLЗrIw,итI I{x электрolЦrьIх пoTeIIцI{€шIoB. Tак, aтoмьt кислopoДa B сoстtl3е yглеpoдIoй
мaTpицы яBЛяIoTGя ..лoвyrшкaми,'
элекщoнов, yl\{е}IЬIIIaIощиMи еr пpoBo.цимoсTь;
IIOTеIiциаJIьI itкTиBиpoBаIrнЬгx и oкисЛrЕI{ьD( AУ pазлиvаroтся более чем нa 700 мB(pис' 3а)'
oтметим' чТo IIpи окисЛеIlии AУ изменяется иx иoноoбменrraя фyнкция: есrлlaктивироBaIIньй AУ paботaет B paсTвopr кaк эJIrкTрoхимичeский *"o'ooб""oIlи* тoокисленньй (кислoтньй) AУ отaнoвится кarиoнooб'""""oo*. К томy )ке' IIa кI{сЛgтIIьD(AУ, B oTJIиlIиr oT aкTиBиpовtlIlI{ЬD(' иIvfеrт Местo IтРrимyщестBеIIнo неэJlекTpoxи]\,tическor, a xи]\{ическoе вoссTalloBлrнце иoI{oB IleкoтopЬD( МrTaJUIoB (зoлoта'сеpебpа, пaтиньr) дo MrтЕшIлическOгo сoстояния [28],
Кшcпopod в pаrmвopе. AУ облaдaет тpезвьrvaйно BьIсoким cpo.IIсTBoм к кислopо.цу. ГIpиIl€lJIичии кислopo.цa в гa!91ем элекTpoJII{Te сисTемьI (*) или кисЛopo.цa, адсoфирo-BaBнoго rra цoвеpxlroсти AУ фopмиpyется
..кислоpoдньй,,
элекщoд.
Элекщоxимические изМepеIIия сBи.цетrльсTвyrот oб особой poJIи B системax (*)*кислоpoднoй,'peaкции.
Cоглaсно кpиTrpиIo Ap > 0 ионьr I\{rтlUIJloB, заIil.tм€llgщиe в тaбл.l полoтtецие BьIIп€ ypoBl{я p"" .,o""p*"oсти AУ, мoгyT BoсcТaI{aBJтивaться нa AУ кaк вlIеpиoД фоpмиpoвания cTаЦиolraplroгo поTеI{Ци€lЛa АУ, тaк и тIoслr егo yсTaIrоBлrни'I'
ИoньI, пoTrЕциальI кoTopьIх Ле)I(aт Hи)I(е 9n АУ,МoryT BoсстaнаBлиBaTЬся' Toлькo
5:T" gТЧP."цесс фоpмиpоB€tЕ}IЯ сTaциoЦapного IIoтеЕциЕLrIa^(РdCl+2_, A-(N';ji';;{Hg"-, HgС|a'_). Taк, ПoTенциzut
"o".'*ouoe","
,o'o" йай'o""."' IIескoдькo ЕиxtесTaцIroIIaрIIoГo ПoTrнци.lJIa AУ. Пoэтoмy B тIеpиoД фopмиpoвaнИЯ po' AУ пpоисхoдитBoссTaItoBЛеIlие иoнoв. oднaко, :кoГДa (pq AУ 1тte yс'a'ов,,,ся, tшlIloIIЬI сopбиpytотся нaIIoвrpхI{oсти AУ без вoссТ€lII0BлrнI{,l дo меT€UUIa.
Hаличие IIOло1Iс.IтеJIЬIIOгo заpяДa Еa гIo1TxI{oсти AУ спoсобствyеТ ПpиТfiкеIIиIоIIрoтивoIIoЛо)Iffio Зapя}tенIlЬIx иoI{oB Рdсi4. к IIoBер)GtoсTи AУ iu сTaДИЦ,ПpедIIIeстByIошеи пnо111чУ,.BС.'
-Это прoвляrTсЯ в большей нaчaшьнoй скoрoстиBoссT€lIloBлеЕI{JI IloIIoв PdСla,. нa AУ B aэpщpoBaIrной сpeде, чем в бескисдoрoДIroй.
Оmнotaeнae кucllopod"а к *|еmIuuluчecкoJ|'у nаltлadaю.3десь необхoдимo BсIIoМЕиTьBЕеIIIIп.I. кapTI[IIy BC в системе (*), пoведеHие Ilo.цсистем Ж и З (тaбл. 2) и еще paзв€pFгyгЬся к paссМoтpе}IиIo элrкТрoХ1lМиЧrскoгo IvIеxitIIиЗМa BC фис' 4). !ействительно,кoгдa BoссT€lIIoBIl.геJIьIl€u{ спoсoбнoсть AУ исvеplarra феaкф^з
;o..o*o,"""{;
кислopoд в paсТBopr (пpи нaли.rrли ионoв Cll нaчинaеT oкиirrяlъ PdO.
Кucllopodttал peакцI|fl pеzуJIяmap уcmortuaвых cocmoянaЙ cucmеJwb' n.Элerгpошпrи.lескI{e I{змеpения фис. 5б1
.^
.*"oeЕнЬIе paсчrTЬI IIo мaTeМaTическoй
мo.цeJд{ ПoказAтRilIoT, чтo B оистеме (*) возмoжпoсTъ ЦpoTекawтя BС, кI.!ЕеTикy
фоpмиpoвавИя И BeJIw1иIтy IIoTеIIцPraЛa IIoBrpюlости AУ оIIpе.цеЛяеT ..кислopoднaя,,
101
pеЕ}кц}Iя' кoTop'Ц яBJIяеTся реryJшIтopo]u yстoйlIиBЬD< сocтoяEий. Поэтoмy, сucmема (*)
функцuoнupуem как cвoеОбpазньtй
,,аdсopбцuoннo.элекmpoхtlмuчecкuй
mpuarеp,'[291., т"е.
имеется BoзN{o)кHoстЬ pеttлизallии /{Byx TиIIoB yстoйvивьu< сoстояний: в oДIloh{ из I{}Ix пpи
aдсopбцки IIpoисxoД,Iт BoсстaнoBjIеIIие иоIIоB БМ нa paзвитoй lloBеpхtloст!{ AУ (4), a в
Дpyгoм _ paсТBopеЕIl{r yже oсa:к.ценной металrшaческой фазьI (6). Гparrицa пеprкJIIoчrIIи,I
тpиггеpa пoк{LзaЕо IIa рис. За,5,6.
Пpиклaдньrе aсПeкTЬI BoссTаIloBIlTelrьнoй соpбции
Ha oснoве теoреTичrскoй мoдeлra и цpиIIц}lпoB yIIраBлrнI{я Ilpoцессaп{и BC бьlли
paзpaбoтaньl опoсoбьr I{зBлеIIеIIия БМ из paстBopоB, a тaк)I(е lroлr{еI{ия IIaIIесеIIIIъD( Еa
AУ кaтализaтopов.
Глубокое tl ccJ.екmuвI'ae u3utечеIIue БM u3 rt'uнepцJllxtoвaнftъ|х pacmвapoв. B oсновy
рaзpaботки },rето.цoB изBлечеIIия БМ из paсТBoрoB цoJIо)кgIlo BЬUIBJIеI{I,iе осoбeннoсТей
взaимоДейcтBI{я }IoIloB I\,lет.tJIЛoB и сotryTсTByIoщ}Ix им иo}IоB-пpимrсей с AУ нa IIpимеpс
мo,IIrлЬIlЬIх систеI\{ :
icl i Pdcl4'?-" ct , Ni2n, tfl, 02, H2o,
tс] |Au(CNz-, CN, N(CN)42 , o}Г, oz, Hzo.
(18)
(1e)
Поruощецие lraJlna,щя rтa AУ B сисTrме (18) сопpовox(д€}ется BocстaIIoBЛеItЦем егo дo PdU;
кaтиoIIЬI Ni2*, кaк ЭJIrкTpooTрицaтrльI{огo метt}JUIa' rra AУ BoссТaIIaBJIиBaться Ilе ]tloгyг
[30]. BoзмоllсloстЬ BоссTaItoBIlеIlиJI ионoв Au(CN)2 нa AУ oтBrргaеT тrpмодинar"гrтяеокий
кpитеpшi (9); тeм более ве Мox(еT BoсстaнaBJIиBaTЬся yгJtrМ комп.цексrгьй ц}ral{и,ц ЕикелЯ,
ПоTеIIци€IJI кoтopогo JIе)KI,{т оTриIIатеJIьнее .1 B [31].
Ha pис. 7 пpедставлeIIЬI зtlBисI{мoсTи кoJII{чеcТB IIoгJIощеIIIIого IItlJt;Iaдшl нa AУ
сi{tl (кp. 1) и гтикеля (кp. 2) oт кOffцеI{Tpaции иoI{oB этID( мrтаJUloB B paствopс. Кp" 3
сoоTBeTстByет сopбции IlaJIЛaДI4\ кoг.цa в рaсTBоp .цобaвлено 20 гiл NiСlz. Coпостaвдение
кpиBьD{ IIoказьIBaеT' чтo B I{ндивиДJ.a;IьIIЬD( paстBopax пpе,цеJIьIIa'I сopбция IIaJLIIa.ция
IIpeBьIIПaст 1б0 мг/г. тoгдa кaк дJIя I{иItеjIll эTa вffIичI,Пla нr пprBьтrтraет 10 мгiг.
Пpиорствие B систeМr LIЗбьrткa IIикеJIя JIиIIIЬ I{e3I{a1IиTеЛЬ}lo снижaеT сopбцию AУ по
IlaЛnaдию.
Пpи изyвении aдсоpбцяи IIиaIIидоB зoJloтa и Цикеля иЗ щеJIoчIrьD. сpед былo
yсТ€lIloBJIеIIо, чтo коJIичrсTBo IIoгJIoщeIlHого нa AУ CКC зодотa Еai\dllогo пpеBЬIIIIaeT
соpбl{ию сbтгyrствyющего никелlI. Бьгro покaзaнo' тIтo пpи изBлечеIIии зoJIoTa и сеpебрa
из Iпraци'щrЬD( paсTBopoв гIl.цpoмeTаJIJIypгичrскогo ..пеpeдeлa''
цpoисxо,цI,IТ IIp:lктиЧескI,t
IIaцеJlo Il IIoЧти со 100%.ной сеЛекTивiIoстью [31]..
Ha oснoвaнии копdIIJIeксa ПpoведeЕньгх иссде.цовarгий систем (18) и (19)
(калopиметpия, PФЭС и Дp.) бьrлo сДелаяo зaкJIIoчrниl' чTo ЗнaчиTgIьI{O бoльlшaя
BeJIIдtlшa соpбции палЛa,ция нa AУ (по сpaвнeниrо с шlкелем) oбyслoвlенa pirзлI{tllrЬIм
TиII0М Bз.tиI\{oдeйсTBия: IIoIlьI PdCl4,- соpбиpylотся мaщицeй AУ с oбрaзoBaIIием
IIоBеpш{осTIIьD( кoil{IIJIекcoB (uaсти.шьй IIеpеIIoс зapядa с AУ нa aдеоpбиpовarпrьй иoн) и
элещpoxимиtlески BoсcтaнulBJшlBаЮTcя нa AУ с фoрмиpoвallиrм фaзьl метarrшrческoгo
II.rjUIa.ция. flля ионов IIикеJIя хaрaкTеpпa JIIrrrгr- слaбаЯ oбpaтимaя aдсоpбция.
Bзaимo'цействиr aypoци;t}Iидa с yглеpoднoй мaтpицrй (19) прдставляет сoбой
пoвеpxЦoстЕtylо XиI\,II{IIескyIO pеЕlкцию. ,Цaнньtе PФЭс шoкfftьIBaIоT, Irгo пrpеIloс
элекцrонной IUIoTIroсти с IIоBеpхEости AУ на сopбиpовaншй alrиolr a}?oци.l}ll{.цa стoJIь
знaтlтельньй (фopмальная сTеIIеHЬ oкIlсJIеItия зoлoTa - +0,3), чTo сoзд€lюТся yсЛoBlrя дJU(
клaстepоoбpaЗoьaттИя' т.е. oбъед,rнения 6 _ 13 aтoмoв B IIoBеpхI{oсTIlьй кlraстrp с
МЕoгoцеIIтpoBой сBяЗЬIo ..l{етaлЛ-]ueTaЛл" (Aus, Aug...Au1з). B oбщем Bи,цr cосT€tB
r02
Cn, г/л
Cелективнoсть сopбции БМ rra AУ связarra с особенностяМи BЗaиМo.цействия в
TaKIтx сIlсTrМax [З2l, Тaк, uаллaдий в xлоpиднoМ pacTBopr IIaХoДиTся в фоpме aниolIa'
тoгДа к€lк IIикrЛЬ - в кaТи!-т]нoй фop-ме. Пoэтolлy пpи кoнтaкте AУ с paствopом,
сo.цеpжaтrlиI\d иoньi PdСla,- и Ni,-, пpи обьгявoм IIонIIом обмене соpбция n*iuд"n вуд"i
пpr,цiIoчTитеJIьнеr .цilкr нa фоне бoльrшогo избьrткa нике.IUl.
Кpоме тoгo' изBесTI{о, чтo B сдyчaе взaимодейстBия paссlvfaТpиBaеМьD( иolloв с
aрoМaтическoЙ системoй AУ кoпдпдексЬl п€LqЛa.циЯ бoлее стaбиJIЬttЬI, чем кol\dПJIексьI
никeл,I. Этo является втоpoй пpи.rиной оелекTиBIIосTи IIогJIoщеIIИЯ тIu7rIaДI1Я нa фонеBьIcoких кoнцеIrIpaций никеля. Нaконец, paбо.rий гIo1еIIциaЛ BoссТaHoBлеEI,lя иolloв
rIuIлaДLIя ле}tиT ни)ке ЗI{aчеItия сТaциol{apнoгo I]oтеIIциa;la A}r. Поэтoмy соpбция иorroв
naлILaДIIЯ сoпpoBo)lqцaеTся BocсTaнoBЛе[IиеМ иx дo l\{еTailлa; тIикеjIЬ хtе ts .ц€шIIIьIх YслoBи,Ix
эЛекTpoxимически BocстaIIaBЛиBaться не бyдет. Этo является TрSTьI,Iм (оснoвньш)
фaктopoм, обyолoвлива"тolцI{п,I сrЛrкTиBI{oс1ъ соpбции т7aJu'ы7p1Яв системе ( i 8).
_ -,
Следyет оTadетиTЬ, чTG IIpи сopбции ПaЛlrtДI4Я из хЛopи.цIlЬIx paствopoB' кЕlк Ii
ЗoЛoтa из циaIlиДIrЬD(' B oсIloBе сеJIектиBIiOсTи ЛежaT o.циIlaкoBЬIе по своей пpиpoДe
пpoцессЬI обpaзовaния пoBrpxEoстI{ЬD( l(oМПлсIiсoB с llepеIroсol\{ зapя.Ila и IIoслеД}.Iощиl\4
вoсст.lIIoBлеIlиеМ дo МеTtl'ЧJIa B сЛyчar ПaлЛaДI1Я иЛи чaсTичItЬIМ tsoссTaнoBJIеIIиrМ с
фоpмиpoваниrм lсЦaсTepoшoдoбньп< сoстояний B сJI}raе зoJIoTa.
Чaстичнoе вoсстal{o'леtil{е иoнов xapaкTеp}Io Taкже .цJIII BC нa AУ меди и pT},Tи
t3з - 35] B paсTBoptlх с вьIсoкI{М co'цrpжа}rиеМ xJIopIIд-иoIloв. Haпpимеp,
" """,""..
. ,
кJlacтеpa Мo}кет бьIть предстaBлеI{ кaк [C . Au"(CN)з], гдe C - щлepoдI{aя пoBеpxllocTьr
BЬIcтyIiaе,г как стaбиlтизиpук.lщий лигarrд * э.r-IеiсТpolroД0rrop.
A. пг.t t
Pис. 7. Зaвисимoсти сopбЦиoннoй еМкocTи yг.JUI
CКI{ от кoIIцеI{TpaЦиIi IloIloB пa,rлaдия {1)
и IlI{кrля (2), a такяtе пaJLпa.циЯ нa фоне 20
г/tt I{икеJUI (3,) '1з .o**o*"ouo
paстBopoB.
iCJ l Сu,., 9l-, Н*. oz, Flzo'
[Cl !Hgсla, ' Сl ' H'. oz. Hzo
(20)
(2r)
Прoисхo.цит обpазoвaние Ir]ToxopaсTBopиn4ЬD( oса'цкоB СuСl и Hg2Cl2 по ypaBIIеHиЯм:
[С] + 2Сu2+ + 2C]l- + Hzo --.+ tC(O) . 2CuСl] + 2Т{, Q2)
[C] + 2Figcl42- + I12О _' tC(O)
j FigzClz] * Ъсt_ + Ьн*. Qз\
Pазdeцьнoe выdeленaе Л|еmшuloв a3 pacmsopoс. Кaк yяtе yпоMи}IaJIoсь' нrкoTopьir иoIlьI
БМ (хлоpидньIе ко\{IUIексЬI po.ци't и pщения) не BoссT€lllЕlвЛивatоTся нa IIoBеpхнoсти AУ,
есJи сТaциolIapньrй ПoTrl{ЦиirЛ yЖе yоTaIrоBилсЯ: пoTеIlци€lJIьI BосcтaiIoBЛетIия эTI]гх I{oIloB
paопoлox(еtiьI oтpицaTеJlьнeе rp",. Их BoсcTaIIoBJlеIlиr paзprlllеIro кpиTеpиel,{ (9) тoлько пa
нaчa.гъшoй стa'ции фopмиpовaния IIотеIIциaJIa AУ. oднaко, из-Зa BьIсoкoгo
ПrprнaIIpя)кеIIIr,{ кpисTаJIJILIЗaЦИI{ этиx MrTaЛЛoв Iтx BосстaнoBЛеIlие нr prirлиЗyrTcя ДtDкr
[Ia IIaч€шьIIoЙ стaДnи l]poЦrсca BC' ЦиaнидIIЬIе коМIIлексЬI зoлoтa и сеpебрa не
BoссTaI{а.BлиB.lIoTся нa AУ ,цo МеT€шJIи1Iескoй фaзьI.
l0з
.I[.тш тoго, чтoбы pеaJlизoвaтЬ пpoцесо yкaзaIIIIьD( иoнoв Ir{еTaJIJtoв BC бьшr
исIIOJIьзOBаII мrToд T.E. ..внyтpеннеm электpолизa,,, т.l. ..HaвязьlBdние'' поверxности AУ
пoТrнциaлa эJlектpooTpl,IцaТеjlь}roгo I\,{eTaJUIa |з6, з71. B кaчествe мoдельньпr бьшшl
вьrбpaпьr сле.цyюIrЦ{r систeмы:
[С,Zn] |кисtu,.. сl_,If, О2,H2О'
|С,Zn] |Au(CN)2_, сN-, otГ, 02, H2o.
(24)
Qs)
B paссмaщиваrмыx системaх пpяrrloй кoI{TaкT AУ с цинкoм oбеспечr,Iвaет
смещеflие paбorегo IIoтrHциaJIa пoBеpxIIoсTI{ ГpaIryJI AУ в oблaсть oТpиIIaтеJlЬIIьD(
знaчеrrий. Эm пoзвoляет praJII{зoBaть вЬIсoкоIo пoJIЯpIвациIo Цa IIoBеpxЦoсти AУ. Toдькo
тaким oбpaзoМ yдaеTоя BoсстaнaBJIивaть кo}{IIлекcьI poДI{я и зoЛoтa .цo мrT€UUIltElrскoгo
сoсTоЯttltя:
|С,Zn|+ 2RhClo3_ -- JC, Rhz0] +зZn2, 12С7_,
IС'Znl+ 2Au(CN)i -+ [C, Au20] + Zn2. + 4C}Г.
Msтoд .Ънyцteннего элекгpолизa,'ЦoзBoляrT oTдеJUITь БМ метa.тlльl от небпaго-
poдIIьD(' pa:}деJIятЬ cь{еси paзJIиrIIrЬD( БМ, a rакже ПoJrrraTЬ мrTalrлизиpoвадньrе AУ.
Фoplltupoванae nPocml,aнcmвеI|I|b|х cmpуIal|w. B paзде;re l oтмеча,roсь' чТo B xo.цr
BC иoньI пaJЦIaNr'Я Ilерeмeщaются вгrryбь гpaIryJI AУ, гдe III}oисxoдиT Iо( пoBтoplroе
BocсTilI{oBJIeние [21]. .{елo в Тoм, чTо lpaД,Irнт гIoтrнциaлa пo г;ryбине гparryл AУ
цpoдoJDIшTеJIьIIоe BpеIv{я сoxpltllяется и цpOцесс кaToДIoгo oсit)I(.цеIlия l\dеTutJlлa
IIepflIосиTся y}кe IIa внyгpеншolb ПoBepхнoсTь сopбептa. Ионы метшuta пoЛrraloT
Boз}do)IfiIoсTЬ шффyядиpовaTЬ Bнyц)ь пopистoй мaЦ)ицЬI' a IIе paзpЁкaться I{a eе
IIoBrрхIlocТи' B pезyльтaтe тaкогo пpoцeссa oсЕoBнajl uaсть соpбвpoBElIlIIoгo пaллaдия
бyдeт пaxoдится РI(r B поpaх AУ. Bесь дalгьнейlпий пpoцeсс пеpеpaспpе.цеЛеIII{я
flaЛIIaДДIЯ. BrТyгpи гpаI{yЛ AУ свoдится к pяДy IIoслrдоBaTеJIЬньгх стадлй ..иoEиЗaIЦ{я -
paзpяд - иoItI,Iзаци,I..." [38]. Пo сyги, вЕyцp}r гpaIIyJI AУ pеa.шзyется сepшl 1pиггrplrьD(
состoяний сисTемы (*) [29].
Хщaкгеp пoJIrreнIIьD( pacпpеделеtrий IIpoсТрaIrстBеIIньD( стpyкTyp меTaJIЛa IIo
oбъемy гpaЕyл AУ фис. 8) пoказьшaет, Yгo сЕaчaJla I{.цет paс.пpoсТpallеIrие фpонтa
сopбциoшrо-вoсстtllloBитerьной o.BoлЕь[,' меTaJUIa от нapyжнoй плеI1ки (..кoр.шсoвая''
стpyкгyрa) к цеIrтpaJIьIIoй чaсти гpaIIyjIьI AУ. 3aтем IIaстyпarT IIaсI'пЦeHие AУ мeтaллом
пpи пpalшIтtreски pаBlroil{еplloм егo paсцpедrлeIIиI,I пo всемy объeмy сфepитeскoй
гpalryJrЬI. Пomм IItrюисxо.щIT yl\{енЬIIIrние кoIIцеIIтрaции мeTaJUIa y пepифеpшl и
EapaсTaIIце eе к ЦfirТpy гpaЕyлЬI. B кoцце кoIщоB BесЬ I\{eTaJIJI коHцelrTpиpyется B
центparьной облaоти ЦpaIIyJIьI AУ (возникае.г .kепткoвая ..стpyктypa).
**Ф ;ф
Pпс.8'Эвorпоция paсцprделеIrия
пaJIIIal]лЯ по глyбине гpalryЛ
AУ.rc
oтмeтим, чТD цpедстЕlBJIеЕItaя IIa pшс. 8 эвоJIюцI!я llpoцессa пrprpaсцpr,цrлепия
пaJIJIаlрlя BIIyTpI{ гpaлyJl AУ в хoде BC является' IIo сyщесTBy, пpoдoлжениeм pис. 1.
Pеryшryyя yсJIoBI{я BrДfl{lrя BC и время кol{тaктa yгJIя с paсTBoPoм' мo)I<цo peaJII{зoBaтъ
тpебyемое paсцprдеJlelrиr I\,IеTaJIJIa по гrфине ЦpaIIyJI AУ oт .kopo.пtoвьпr', сгpyктyp до
стрy]ffyp olкelпковогo'o тишa).
104
(26)
(27)
3eк;rrоченце
Китlетикa формиpовaпия и Bелil-{liпаotIpе.цеJUIеTся ..кислоpоднoй,. pеaкцией, -.;;;rчffi"lli-,J;ж"i}'";J.iж"I;
состoяний щиггеpной сиcТeмьI. Ее oтдичитeльнaя oсобe"oo"'i сoсToит B ToМ, ч16paсTBopенI{е МеT.UIJIической фaзьr с IIoBерхIloсти AУ '" .o.,po"oщoarTся BoзBpaщеIIиемl{olloB мrTiUIлa в oбъем paсTвopa.
Пpедстaвлепное феномеtloЛoгI,Iческoе .IIисаJ{ие pеЛaксaциoнтlьIх пpoцrссoB BIrroдIlopolilIьrx эЛектpoxиМI{чrских сисTеМaХ яBlt,Iется oснoвoй oIIре.цеЛеi{и,I yслoвийобpaзoвaния иЛи paсTBорeIIи,I I\,rеT€шЛическoй фaзьl. a .*" 'o*", бьrгь испoдьзo'tllloгIpи pеallизaции эффективньгх МeTо.цoa yIIрaвлеIIиЯ бестoкoвьпlи IIроЦraсaМI,I BpaзноoбpaзнЬгх коpoTкoзalrкнyTьIx элrщpoхиМичrскptх систеМаx.
Литеparypa
1' Кинле Х., Бaдеp Э. Aктивньrе yгJIи и l]tx ilрoмьIttlЛrl{Еoе IIpI{МrнrI{ие. - Л.: Химия,1984, - 216 c.
Тapковскaя И.A. oкисленньй yголь. * К.: }laщ. Дyмкa' l98l. - 200 с.Rеduсtivе sогption mеthods for nоblе mеtals еxtraсtion from solutions. Yu.A. Tarasеnkо,A.A. Bagrееv, G.v. Rеznik, v'v. s,:.1"- / й;;.
-;;;p
(соnfеrеnсе).Hydrоmеta11vrgy'94,'. - Cambrigе. - 1gg4. _ Р. 517 - 526.
Cинтез и иссле.цоBaние ItaнrсенIlЬIх нa
ч(TIIB1ЬIе щли Pd I C-кaтализaтopoB Bмoдельной pеaкц}Iи oкисле}lи,I BоДopo.цa' Ю.A. Тapaсе"*o, й.i. Болдьrpева, И.П.I-еpaоимrок, B.К. Яцимиpский / Кaтализ и нефтехийя. _ zооз. _ й 1 1. _ С' 51 * 55'Тapaсенко Ю.A., Pезник r..B., Багpеев A.A. Электpoхимичrский I\{еХaниЗМBoсс.гaнoBиTельнoй соpбцшl // Тез. докrr. BсесoIоЗн. конф. по элrкTрoxt.IМ,Iи' ч'III. *Чеpнoвцьr, - 1988' - С. 148 _ |4g.
Rоlе of сhешrisorbеd olyч.1 i"
!*ф1 of paliadium at an aсtivatеd сarbon Yu.A.
PT"*o,!.|' Kоpyi, A.A. Lysеnko, I. ТornЁuka / Еi""i;";й;."ii"o*l. - 20О2. -v'70, N' 5' _P. З16'_322.
TЪe тole ion ехсhаngе аnd sоrptivе*rеduсtion fоr intеraсtion ofaсtivе саrbons with nоblеmеtаls. S. Korуl, V. Laрko, Yu. Tarasеnkо, I. Tоmizuka / J.Ioiв*"ь*g". (Japan), -200З ._v . 14 ._Р . |57 *160 .
Хaазе P. Tеpмодинaмикa неoбpaтиМЬD( Пpoцeссoв. _ М.: Миp, |967 ' - 544 c.
i#;.у:Ь'"Пpигoжин
И. Carnroopгaнизйия B HеpaвI{oBrснЬtx сисTеМil(. - М.: Mиp,
Kinoshita K. Caгbon. Еlесtrосhеmiсal and Physiсосhеmiсal Propеrtiеs. - N'-Y. Wilеy _Iлtеrsсi. pub.: i988. -- 5З4 p'
Cщелкo B.B. МеxarrизМ BJI14.I1ИЯ гeтеpoaToМo' I{a хиA{иIо aкTивI{ЬD( щлеЙ // B кн':C-елeктивцaя соpбция и кaшшIиз I{a €ктивIlЬD( yгJIяx и tlеoргartl]гIrскиx иoни.гaх. _ К.;Hayo. д}^n*a, 2008. -С. 5 - 44.
Кyць B.С., Клименкo B.Е., Стpелкo B.B. I(лaстеpньrе Мo,цrЛи aкTивI{oгo упя // Bкrt,: Селективнaя сopбция и кaTaЛиЗ IIa aкТивIIьIx yгJI'IХ и нropгallическI.Х иoIIит€lх. -К.: Ha1т. .цyl{кa' 2008. - С.45 - 64.
Тapaсевин,M.P. ЭлектpохиМIiя yглеpoднЬD( МaTrpиaлoB. * М.: Ha1к4 1984.Фpрlкин A.H. ПoтенциалЬI llyлrвoгo Зapя.цa. - й.: Hayкa, lgтg' liвo c.ИмпеДaнснalr сIIекTрocкопи,I }тoЛьIlo-кислopoднoй сLIстеMьI. С.A.H.Е. Евтуruенкo. B.С. Кyць, Ю.A. Тapaсенкo i vuр. *"'. ,.}.p;.. - 2004.} г s 3 . _ С .47 - 5 | .
4.
5 .
6.
7.
10.
I t
12.
2.
з '
8 .
9.
13 .
14.
15 .
16. Коцьгr с.A., Кyць B.с., Тapaоенкo Ю.A. КинетическaякисЛopoдсoдеp)€IlЦrХ aктивIIЬD( уrлeft // Укp. xим. х<ypн. _ 2003.С.49*5з.
-25З c .
Кoпьl,'t,
* Т. 70,
IIOTенциoмeTриlI
- T . 6 9 'Лb з . _
t'7.
18 .
Ксен>кек o.C., IIIембель Е.М., Калиrloвский Е.A., Шyстoв B.A. Электрo)ffIМиЧеcкце
IIpoцессьI B сисTемtlх с пopLIсTьIМ}t lvrаTpицaМи. - К.: Bищ. IпI(олa' 1983' _ 24О с.
Мaкpoкинeтrткa ПpоцессoB B IIopистьD( сprдax. Ю.A. Чизмaдхев, B.C. Мapкин, M.Р.
Тapaсевиv, }O.Г. Чиpкoв / М.: Hayкa, |971. _ З6З c'
Кинетикa взaимoдейотвия иoI{oB II€tJIЛa'циlI с yгoJIьtIьIм соpбrнтoь4. B.с.
Кyблaнoвский, I0.A. Тapaсенкo, М.o. ,{aнилов, C.П. Aнтoнoв / Укр. хим. )IryрIIа.ц.-
l985. _ T. 51. т{. 9. _ с. 948.950'
oсoбенноcти IIогЛoщrЕия IIaтIJIaдия из paсТBopoB aкТиBIIЬIMи }тJIяIиI{. Ю.A.
Tapaоенкo, A.A. Бaгреев, B.B. .{yдapеIlкo и дp. / Укp. xим. )к}?]r. - 1989. - T. 55, N.
3. * С. 2з3 _2з8.
Pаспpеделениr IIaЛлaдия B гpaIтyIIах aк-TиBнЬIx щлeй пpи BoссТaHoBIlTrльнoй
сopбции. Ю.A. Tapaоенко, A.A. Бацlеев, С.A. Гоpбaяь, Г.B. Pезrrик l Укp. хим.
я{ypн.- 1989. - T. 55, N. 12. _С' |269 _ |272'
Aнтpопов Л.И. floнvенкo M.И. Кoнтalсгньй обмен (Цемeнтaция) МeTaJIЛоB. Итoги
Irayки Ir техIIикI{. Кoppoзия Il ЗаIцI{Ta oT кoрpoзиIr. - M.; BИHИT|4, * |97з' -T' z..-
с . 113 - 170.
Poтиняlr A.Л., Tиxонов К.И., Шoшинa И.A. Tеopетичеcкa'l элrкTpoxиI\{иll. - Л.:
Химия, |98|._424c'
oкииrо.вiднoвнi пpоцeси зa уIacТTo ЕtктиBlloгo вщirшя в кoмipui з poздiленими
пpoстopaМи. I.М' l]щно. A.o' Лисенкo, B.Е. Гоб4 Ю.o. Taрaсенко / Хiмiя, фiзикa
тa технологiя uoвеpxнi' - 20О3, _ Bип. 9. _ C. 64 - 70.
Pезник Г.B., Tapaсенко Io.A. Hеoбxo.щrмor yсJIoBие стaциollaрI{ocти IIpoЦессoB B
rreо.щropoднoйэлектpохимическoесиcTеМе llУкp.rurllr.)iq{pI{aJI.*1989.*T.55,N.2.
- с . 160_ 165 .
Tapaсенкo IO.A., Arrтонов C.ГI., Бaгpеев A.A., Pезник Г.B. Киlrетlгка
BoсsТaнoвитrльной соpбции иolloB блаropoдньпr меTEшIJIоB aкTиBIIьII\{и уrляwa |/
Укp. xим. }Iq/pн, - 1989. -T" 55, N. 11. _с. 1179 * 1183.
Tapaсенкo Ю.A., Резник Г.B., Бшpеев A.A. Уотoй{II{BoстЬ BoсоTaнoвитeзrьнoй
copбции благopодrьIх n4rTаJIJIoB нa внeшlrей сфеpе 1тoльного соpбеrrтa i1 Укp. xим.
)к}pЕ. _ 1989. - T' 55, N. з. - C.249 -255'
Cоp6циoннo-Boост;lIIoBI{теJrьнoe взarдlодействие тетpaхпopoa}?aT.иoliоB с
aкTI{BIIьIМI{ yгJIяI{и. Ю.A. Tapaсенкo, B.Ф. Лaпко' C.A. Кoпьшr, B.C. К1ць i Жyрн.
физ. xnмии. - 2003. -Т,77,N. 9. - C. 1663 - 1668.
Тapaсенкo ю.A.,' Евтyшенко н.Е", Klпrметrко B.Е. и Дp. Aдсоpбциollнo.
эJIекTpOхиN{ичrcкий тplтггеp ll Bсeуlq'. кoнфеpенцiя зa уIaспo iцоземних )пIeЕlrx
(xi},liя, фiзикa Ta техIroJIoгiя модифiкрaнIIя IloBеpxtri) (DoI iм. o.o. Чyйкa }IAH
Ущpаiни' КиiЪ _ Киiв. - 2008. _ С.22 -23.
Cтpелко B.B., Tapaсешкo Ю.A., Бaгреeв A'A. CедекшrBIIoстЬ BоссTaHoBllTельной
сopбции пЕlJI]Ia,щIя ilкTI{BI{poBaIrньIМи yгJIlIми l/Ущ, xим. жypl{. * 1991. _ Т.57, Nc 9.
-С.920-924.
Cелективнoсть aкTиBIlьD( щпей при сopбции L{еTIUIлоB из циaяисТЬD( paсTBоpoB.
B.B. Стреrrкo, B.B. Дyдapенко, Ю.A. TapaсеIrкo и дp. l Укp. хим. хryрн.- 1986 _
Т.52, N9 1 1' _ с. 1157 _ |159.
Тapaсенкo Ю.A., Бalpеев A.A., Яцеtrко B.B. CелектиBIIосТь BoссTaноBI{Тельнoй
сopбции блaгopoДньп< мrшUIIIoв aкпIBtlыМи yгJUlми ll Жуpтl. физ. xимии. _ I99з , - T ,
67 , }ф 11 . _С .2з28_2зЗ2 .
Копил C. Меxarriзми взaемо,цii oкис}IеI{oгo вyгiл^тtя з МrTaJI.t\dЕ пiдрщи мlдi l!
xiмiя, фiзикa тa теxнoлoгiя повepxнi. -2a03. _ Bип.9. _ с. 86 _ 89.
Tapaсенкo Ю.o., Зapyбиuькa JI.I., Кoпип C.A' Biднoвнa сopбцiя мiдi IIa
сиIITrТI.ItlIIollfy €lктI'BIloмy в1тiллi llI1aук.3aп. HaУКМA. _ 2001. _ T. 19. _ С. 4547.
t9.
20.
21.
22,
z э .
24.
25.
a {
LV,
27.
28.
29.
з0'
31 .
J J .
З4.
106
35. Tapaсенко io.A. AДсopбционцые меTO.цЬI orlистки IIp.МЬIIIIлеIц{ьг* вьtбpосoв отpту?' i| B кн.; Pош хиl\{ии B оxpaliе oкpyжalощей среды. _ К.: }laук. Дylvtк; rgsз' -
С ' | 97 -205 '
з6. Boсстаrroвrтгeльнaя соpбция xЛopl,IДrьгх кoI*tIIлексoB pодия IIa aкTиBIIЬD( ут.llях. Io.A.Tapaсепкo" с.П:
{чlo"91, A.A. Бaцlеев, B.К. Мapдaн""*.rvop. *"*,. фp.. _ wgl._Т. 57, N9 4. * C. 385 _ 389.
з7. Bосстaпoвительнaя соpбци,l кaк т\,{сTo.ц рaз.целЬIloгo BьЦеJIеIIи'I мет€lллoв изpaстBoрoв' Ю.A. Taрaоенко' Г.B. Pезник, А.A' Бaгpeев, A.A. ЛьIсенкo z жyp". 6из.y*IаNIуIиI. _ I99з. -Т.67,N 11 _ С.2зЗз _23з5.
38. Aдсopбционнo-эЛrктpoxимическoе фоpмиpовaние цpoсц)aнсTBеFItlЬD( стp}кTyp BсистrMе <<aктивньrй yгoль-блaгopoдnч МеTaJIJD. Ю'A. Tapaсенко, И.П. гфиЬк,
Н.Е. Евтyrшенко, A.A. Кaленrок, B.Е. Kтrrменкo, в,с.
.кyць,
B.Ф. Лaпко' A.A.Льrсенко / Bестн. Хapьковского наrI. }TrиBrp. - 2009. _ лъЪzо. Химия. * Bьrп" 17(40). _ С.226*2з9'
ЕЛЕкTPoхIМItlHI IIPOЦЕCи B сисTЕMAх(AI{TиBIIЕ BуTIлля _ PoзЧиI{ сIICIJtyки БЛAгoPoДI{oгo
MЕTAлУ)
Ю.o. Taрaееrrкoo Г.O. Кaленloкn B.E. Климltlкo, B.C. Кyць
Iнcmumуm хiмii. noвеpхнi LM. О.О. Чуйка Hацioнarьнoi акаdavii наук Укpаiнu
в1,.a. Генеpanа Hаулtoва, 17,03I64 Кцiв.L64
Пoказанo, щo сucmеиru з вidнoвнoю copбцiсto Kакmuв|lе вуzi,rля _ pa?чulr сno.цу.tсuблаеopodнozo *|е||uUlуD, в якшс nеpебizаюmi piзнi Rеd| o*-i"i"цit, функt1iснуюmь якc-воеpidнi <eлекmpoхiл,tivнi mpueepul. Pеzуляmopolуt cmiйкta cmанiв - вidнaвлeння ioнiвблаzopodнuх lаеmалiв на paзвuненiй noвеpхнi акmuвнaхo ву?iЛЛя mс| po3чuне|||rя oса()Эrcенoiлцеmаryeвoi фазu * € |oксuzrrroва pеакцiя>. Ilpoвеdенuй *"op"**Ь-,кcnеpuлlенmаьнuЙ
аналiз mаlс|lх сuсmем € ocнoвolo poзpoбкi аllzopumл,tiв, упp|авлiння безcmpумнuмunpoцес&''u' щo в Irшс nеpe6tеаюmь,
ЕLЕс TRo CIIЕIVIICAL PRoсЕ ssE s
IN (AсTI\лЕ сARBON - soLUTIoN oF NOBLЕ MЕTAL
COМPOUND> sYsTЕM
Yu.A. Tаrasеnkо' G.0. Кalеniuk,V.E. Klyrnenko, V.S. Kшts
Chцikю Institutе of Surfасе Сhemisф of Nаtionаl Аcаdemу of Sсiеnсеs af ('/krаinе
Gеnerаl Nаumov Str. t7, Bt6a Kуiv-I62
It is rеvеаlеd thаt <асtive cаrbon - solution of nable mе|аl сompouпdl sуstеms withreduсtion sotption аct аS thе peculiаr kind of каЬorptivе
"|ii"iЬ,i,*t"ы Ьiiйi,,. )regulqtor of thеir StаbIе StаtеS, nаmеlу thе rеduсtion o7пiьtе mеtаl ioi on dеvеlоpеd suфcеo{ actiry c'аrbon аnd prесipitаted пеtаl dffisioп, is thе коrygen rеасtion>. Thе pефrmеdthуorе.tуаl ауd е\pеrimеntаl апаIуsis o|-ihеsе S|Ste.mS is а bаsis fоr еlаborаtion of thеalgorithtпs of controlling the еurrеntlеss p.o"u,sе, in them,
107
|
| id | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-368 |
| institution | Surface |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Russian |
| last_indexed | 2026-03-12T17:10:26Z |
| publishDate | 2009 |
| publisher | Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | surfacezbircomua/99/d4460bfb9a9d400a037528f187c36399.pdf |
| spelling | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-3682018-11-27T09:39:36Z Electrochemical processes in “active carbon - solution of noble metal compound” system Электрохимические процессы в адсорбционных системах "активный уголь - раствор соединения благородного металла" Електрохімічні процеси в системах «активоване вугілля - розчин сполуки благородного металу» Tarasenko, Yu. A. Kaleniuk, G. O. Klymenko, V. E. Kuts, V. S. It is revealed that «active carbon — solution of noble metal compound» systems with reduction sorption act as the peculiar kind of «adsorptive electrochemical triggers». A regulator of their stable states, namely the reduction of noble metal ions on developed surface of active carbon and precipitated metal diffusion, is the «oxygen reaction». The performed theoretical and experimental analysis of these systems is a basis for elaboration of the algorithms of controlling the currentless processes in them. Показано, что системы с восстановительной сорбцией «активный уголь - раствор соединения благородного металла», в которых протекают различные Red\ Ох-реакции, функционируют как своеобразные «электрохимические триггеры». Регулятором устойчивых состояний - восстановления ионов на развитой поверхности угля и растворения осажденной металлической фазы — является «кислородная реакция». Проведенный теоретико-экспериментальный анализ таких систем является основой разработки алгоритмов управления протекающими в них бестоковыми процессами. Показано, що системи з відновною сорбцією «активне вугілля — розчин сполуки благородного металу», в яких перебігають різні Red | Ox-реакції, функціонують як своєрідні «електрохімічні тригери». Регулятором стійких станів — відновлення іонів благородних металів на розвиненій поверхні активного вугілля та розчинення осадженої металевої фази — є «оксигенова реакція». Проведений теоретико-експериментальний аналіз таких систем є основою розробки алгоритмів управління безструмними процесами, що в них перебігають. Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine 2009-08-09 Article Article application/pdf https://surfacezbir.com.ua/index.php/surface/article/view/368 Surface; No. 1(16) (2009): Surface; 87-107 Поверхность; № 1(16) (2009): Поверхность; 87-107 Поверхня; № 1(16) (2009): Поверхня; 87-107 3154-8091 3154-8083 ru https://surfacezbir.com.ua/index.php/surface/article/view/368/365 Авторське право (c) 2009 Yu.A. Tarasenko, G.O. Kaleniuk, V.E. Klymenko, V.S. Kuts |
| spellingShingle | Tarasenko, Yu. A. Kaleniuk, G. O. Klymenko, V. E. Kuts, V. S. Електрохімічні процеси в системах «активоване вугілля - розчин сполуки благородного металу» |
| title | Електрохімічні процеси в системах «активоване вугілля - розчин сполуки благородного металу» |
| title_alt | Electrochemical processes in “active carbon - solution of noble metal compound” system Электрохимические процессы в адсорбционных системах "активный уголь - раствор соединения благородного металла" |
| title_full | Електрохімічні процеси в системах «активоване вугілля - розчин сполуки благородного металу» |
| title_fullStr | Електрохімічні процеси в системах «активоване вугілля - розчин сполуки благородного металу» |
| title_full_unstemmed | Електрохімічні процеси в системах «активоване вугілля - розчин сполуки благородного металу» |
| title_short | Електрохімічні процеси в системах «активоване вугілля - розчин сполуки благородного металу» |
| title_sort | електрохімічні процеси в системах «активоване вугілля - розчин сполуки благородного металу» |
| url | https://surfacezbir.com.ua/index.php/surface/article/view/368 |
| work_keys_str_mv | AT tarasenkoyua electrochemicalprocessesinactivecarbonsolutionofnoblemetalcompoundsystem AT kaleniukgo electrochemicalprocessesinactivecarbonsolutionofnoblemetalcompoundsystem AT klymenkove electrochemicalprocessesinactivecarbonsolutionofnoblemetalcompoundsystem AT kutsvs electrochemicalprocessesinactivecarbonsolutionofnoblemetalcompoundsystem AT tarasenkoyua élektrohimičeskieprocessyvadsorbcionnyhsistemahquotaktivnyjugolʹrastvorsoedineniâblagorodnogometallaquot AT kaleniukgo élektrohimičeskieprocessyvadsorbcionnyhsistemahquotaktivnyjugolʹrastvorsoedineniâblagorodnogometallaquot AT klymenkove élektrohimičeskieprocessyvadsorbcionnyhsistemahquotaktivnyjugolʹrastvorsoedineniâblagorodnogometallaquot AT kutsvs élektrohimičeskieprocessyvadsorbcionnyhsistemahquotaktivnyjugolʹrastvorsoedineniâblagorodnogometallaquot AT tarasenkoyua elektrohímíčníprocesivsistemahaktivovanevugíllârozčinspolukiblagorodnogometalu AT kaleniukgo elektrohímíčníprocesivsistemahaktivovanevugíllârozčinspolukiblagorodnogometalu AT klymenkove elektrohímíčníprocesivsistemahaktivovanevugíllârozčinspolukiblagorodnogometalu AT kutsvs elektrohímíčníprocesivsistemahaktivovanevugíllârozčinspolukiblagorodnogometalu |