Влияние состава электролита на структуру и свойства электролитических осадков

4.4.3.1 Влияние концентрации ионов осаждаемого металла

По мере разбавления раствора значение предельного тока уменьшается, что приводит к большему смещению потенциала катода, а это, как мы уже знаем, создает условия, необходимые для образования мелкокристаллических осадков.

Таким образом, уменьшение концентрации ионов осаждаемого металла в электролите способствует образованию мелкокристаллических осадков.

Не следует, однако, думать, что удовлетворительные осадки могут быть получены при любом способе снижения концентрации ионов осаждаемого металла в электролите, например, при простом разбавлении. Чрезмерное разбавление не улучшает, наоборот, а ухудшает качество осадков, которые обычно получаются рыхлыми (например, медь) или игольчатыми (например, свинец).

Получить покрытия удовлетворительного качества можно только из таких растворов, в которых при малой концентрации свободных катионов осаждаемого металла имеется достаточно высокая концентрация этого металла в виде недиссоциированных молекул или комплексных ионов, служащих резервом, пополняющим убыль катионов в процессе электролиза.

4.4.3.2 Осаждение металлов из растворов комплексных солей

Осаждение металлов из растворов комплексных солей характеризуется повышенной поляризацией катода; катодные осадки отличаются равномерностью и имеют мелкокристаллическую структуру. Особенно выделяются в этом отношении цианистые комплексы, нашедшие, благодаря высокому качеству получающихся покрытий, широкое распространение в гальванотехнике.

4.4.3.3 Влияние посторонних электролитов

Добавление в раствор данного электролита кислот и солей, переносящих ток, но не участвующих в катодном процессе, наряду с увеличением электропроводности раствора приводит к повышению катодной поляризации, что, как известно, способствует улучшению качества осадков.

Например, если к раствору сернокислого никеля добавить раствор сернокислого натрия, то ток будет переноситься обоими электролитами, играющими в данном растворе роль двух параллельных проводников. Ток между ними распределяется в первом приближении пропорционально электропроводности чистых растворов (сернокислого никеля и сернокислого натрия). Но поскольку ионы натрия не могут разряжаться на катоде, концентрация ионов никеля у поверхности катода уменьшается и вследствие этого происходит увеличение катодной поляризации. Катионы же натрия, не разряжаясь на катоде, накапливаются в прикатодном слое электролита и повышают его электропроводность, что позволяет применять более высокие плотности тока.

4.4.3.4 Влияние поверхностноактивных и коллоидных веществ

Многолетняя практика показала, что существует ряд веществ, преднамеренное или случайное попадание которых в гальванические ванны оказывает очень сильное влияние на свойства катодных осадков, хотя количество их в электролите может быть ничтожно малым. Вещества эти обычно относятся к классу органических соединений, преимущественно (хотя и не всегда) с большим молекулярным весом; особенно выделяются среди них такие, которые образуют коллоидные или полуколлоидные растворы.

Внешним проявлением их действия является изменение структуры катодных осадков, которые приобретают значительно более тонкокристаллическое строение. Например, такие металлы, как олово, свинец, цинк и ряд других, выделяются при электролизе растворов простых солей в виде крупных изолированных друг от друга кристаллов. Введением специально подобранных органических добавок удается получить плотные мелкокристаллические покрытия, пригодные для практического использования.