Электролит железнения Советский патент 1993 года по МПК C25D3/20 

Изобретение относится к области гальванических покрытий, в частности, к электролитам железнения и может быть использовано при восстановлении размеров изношенных стальных деталей механизмов и машин.

Цель изобретения - повышение устойчивости к окислению при хранении и эксплуатации, путем повышения степени стабилизации ионов железа (П) в электролите железнения.

Поставленная цель достигается тем, что электролит железнения, содержащий сернокислое железо (П) сернокислый магний, борную кислоту, фтористый натрий и серную кислоту, содержит дополнительно соль четырехвалентного титана (сульфат титанила и аммония) при следующем соотношении компонентов, г/л:

Сернокислое железо (П) 200-250 Сернокислый магний 150-180 Борная кислота25-30 Фтористый натрий 1-2 Серная кислота 1,5-2 Сульфат титанила и аммония (по металлическому титану) 4-5 Выбор сульфата титанила и аммония в качестве титансодержащей соли обусловлен тем, что данная соль является дешевым побочным продуктом переработки лопари- товых концентратов, хорошо растворима в электролите железнения, но основным фактором является то, что сульфат титанила и аммония устойчив к гидролизу за счет стабилизации ионов титана ионами аммония.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в следующем. При введении в электролит железнения сульфата титанила и аммония в ходе электролиза происходит восстановление титана (1) до титана (III)

Tl+4 + e Ti+3

0)

Затем титан (III) взаимодействует с ионами железа (III) по реакции:

TI+3 + Fe+3 TI+4 + Fe+2(2) При этом вновь образуются ионы титана (IV), которые участвуют в следующем акте процесса, то есть процесс в данном случае протекает электрокаталитически с последующей регенерацией титана (IV). Кроме того, та часть тока, которая при использовании известных электролитов расходуется на выделение водорода, в предложенном электролите расходуется на восстановление ионов титана (IV) по реакции (I), что приводит к снижению выделения водорода.

09

„А

00

со ел ю

Электролит готовят по общепринятой методике с последующим введением сульфата титанила и аммония, предварительно растворенного в малой порции теплого электролита железнения.

П р и м е р 1. Электролиз проводили в электролизе железнения следующего состава 28,92 г/л сернокислого железа по (Fe ); 180 г/л сернокислого магния, 2 г/л фтористого натрия 25 г/л борной кислоты и 2 г/л серной кислоты при 50°С и катодной плотности тока 1000 А/м2, Продолжительность электролиза 1,5 ч. Объем электролита 400 мл. Остаточная концентрация Fe после шестикратного использования электролита составила 7,52 г/л.

П р и м е р 2. Электролиз проводили в условиях примера 1. Электролит, кроме указанных компонентов, содержал дополнительно соль четырехвалентного титана (сульфат титанила и аммония 4 г/л по металлическому титану). Остаточная концентрация Fe после шестикратного использования электролита составила 15,47 г/л. Как видно из примеров, добавка к исходному электролиту четырехвалентного титана снижает степень окисления ионов двухвалентного железа в два раза.

Результаты влияния концентрация титана (IV) в электролите железная на окисление железа (II) при одноразовом использовании электролита сведены в таблицу.

Как видно из таблицы, оптимальная концентрация титана (IV) для проведения процесса лежит в интервале 445 г/л. Дальнейшее повышение содержания титана (VI)

0

в электролите не оказывает существенного влияния, т.к. в ходе процесса ионы титана (IV) регенерируются.

Предлагаемый электролит обеспечивает по сравнению с известными следующие преимущества: увеличенный срок хранения из-за снижения степени окисления железа (II); уменьшает выделение водорода, что приводит к снижению наводораживания стальной основы и самого покрытия; стабилизирующий реагент регенерируется в ходе процесса, что исключает его безвозвратную потерю и накопление в электролите; нет необходимости постоянного контроля за со- 5 держанием ионов железа (III) в электролите, т.к. стабилизирующий реагент вводится в электролит один раз, а не периодически, по мере его расходования.

Формула изобретения Электролит железнения, включающий сульфат двухвалентного железа, сульфат магния, борную кислоту, фторид натрия и серную кислоту, отличающийся тем, что, с целью повышения устойчивости и окислению при хранении и эксплуатации путем повышения степени стабилизации ионов железа (II), он дополнительно содержит сульфат титанила и аммония при следующем соотношении компонентов, г/л: Сульфат двухвалентного железа (II)200-250 Сульфат магния 150-180 Борная кислота 25-30 Фторид натрия 1-2 Серная кислота 1,5-2 Сульфат титанила-и аммония 4-5

0

5

0

5

Использование: гальваническое желез- нение изношенных стальных деталей. Сущность изобретения:электролит железнения с одержит, г/л: сернокислое железо (II) 200- 250; сернокислый магний 150-180; борная кислота 25-30; фторид натрия 1-2; серная кислота 1,5-2; сульфат титанила и аммония 4-5. 1 табл.