Tatiyana Ostanina

Electrochemical deposition of gold from a sulfite-thiosulfate electrolyte was studied on GaAs–TiAu substrates using polarization curve measurements, gold layer morphology analysis (AFM), and current efficiency determination in the temperature range of 20–65 °C. It was found that increasing the temperature to 50–65 °C makes it possible to raise the gold deposition current density from 2 to 7 mA/cm² while maintaining a current efficiency close to 100% and obtaining compact coatings with a surface root mean square roughness Sq of 6–8 nm. The activation energy of the process is 20–25 kJ/mol. It was shown that electrochemical conditioning of the electrolyte prevents sulfur precipitation, whereas the introduction of excess sulfite ions dissolves the sediment but leads to poorer coating quality. Thus, the feasibility of electrolyte regeneration has been demonstrated, and optimal gold deposition regimes have been determined: 7 mA/cm² at 50 °C and 10 mA/cm² at 65 °C.

The structural characteristics of loose zinc deposits obtained in pulsed potential modes were calculated using a phenomenological model. Increasing the duty cycle leads to increased anodic dissolution during pauses and obtaining denser deposits, due to the formation of dendrites with fewer vertices, but with a larger diameter compared to deposits obtained in the potentiostatic mode. The linear dependence of the diameter of the tips of dendrites forming a loose zinc deposit on the duty cycle was found. It is shown that there is a critical time corresponding to the achievement of zero deposit growth rate when the metal deposited during the pulse will completely dissolve during the pause.

The structural characteristics of loose zinc deposits obtained in pulse-potential modes are calculated using a phenomenological model. Increasing the duty cycle leads to intensified anodic dissolution during pauses and obtaining of denser deposits, due to the formation of dendrites with fewer tips, yet, a larger diameter as compared to the deposits obtained in the potentiostatic mode. The linear dependence of the diameter of the tips of dendrites forming a loose zinc deposit on the duty cycle is found. There is a critical time corresponding to the achievement of zero deposit growth rate when the metal deposited during the pulse will completely dissolve during the pause.

A phenomenological model describing the change in the structural characteristics of loose zinc deposits obtained in pulsed current modes is presented. Comparison of experimental data on the structural properties of deposits with the results of model calculations indicates the adequacy of the model. To describe the features of the dendritic deposit growth and to determine the duration of the homogeneous structure formation in pulsed modes, the concept of critical thickness is introduced, at which a sharp change in the loose deposit density occurs. The dependence of the zinc deposit critical thickness on the pulse duty ratio under pulsed current modes is determined. The increasing of the pulse duty ratio leads to denser deposits with rounded dendrite shapes and fewer growth points, as compared with the deposit obtained in galvanostatic mode.

Electrolytic copper refining allows one to obtain high-purity copper, so analyzing the main ways impurities transition into electrolysis products is a rele

Электролитическое рафинирование меди позволяет получать металл высокой степени чистоты, поэтому анализ основных путей перехода примесей в продукты электролиза является актуальной проблемой, решение которой дает возможность управлять технологическим процессом при изменении состава сырья и, как следствие, содержания примесей в анодах. В настоящей работе на основе комплексного анализа и синхронизации большого массива данных по концентрации примесей в различных технологических средах (аноды, электролит, шлам и катодный металл), полученных на сериях товарных ванн, определены направления потока примесей и выявлены связи между их содержанием в этих средах. Показано, что переход примесей из одной технологической среды (источник) в другую (приемник) реализуется по четырем основным схемам: линейное увеличение, отсутствие видимой зависимости, наличие предельной концентрации в приемнике и наличие пороговой концентрации в источнике. Приведены результаты статистического анализа распределения 6 примесей (висмут, мышьяк, свинец, сера, никель и серебро), относящихся к разным группам, в четырех основных парах источник примеси – приемник: анод–раствор, анод–шлам, шлам–катод и раствор–катод. Для всех зависимостей концентрации примеси в источнике от содержания в приемнике определены коэффициенты линейных уравнений регрессии и проведена оценка их значимости. Полученные коэффициенты позволяют объяснить наблюдаемые в промышленном электролизере пути перехода примесей и прогнозировать качество катодной меди и состав шламов при изменении состава анодов. Проведенные расчеты показали, что накопление примесей в катодах происходит не столько за счет электрохимических реакций, сколько вследствие окклюзии частиц шлама и неполного удаления раствора с поверхности товарных катодов. Совершенствование и развитие технологии электролитического рафинирования меди должно быть направлено на поиск поверхностно-активных веществ, которые бы способствовали предотвращению адсорбции частиц взвешенного шлама на поверхности катодов, а также улучшению их отмывки от электролита.

A method for determining the Faraday current efficiency (CeF) based on the ratio of partial winning currents of metal and hydrogen is considered. To calcul