Введение
Глава 1. Коррозионно - электрохимическое поведение компактного и дисперсного алюминия в присутствии ионов электроположительных металлов и его математическое описание 18
1.1 Современные представления об электрохимических коррозионных процессах на пассивирующихся металлах 18
1.2 Реакционная способность алюминия в условиях осаждения металлов 29
1.2.1 Исходное состояние поверхности алюминия 30
1.2.2 Оксидные соединения алюминия 30
1.2.3 Образование естественных гидроксидных пленок на поверхности алюминия 36
1.2.4 Активирование алюминия в растворах 37
1.2.4.1 Влияние рН и температуры раствора на коррозионное поведение алюминия 38
1.2.4.2 Влияние анионов на реакционную способность алюминия 44
1.2.5 Реакционная способность дисперсного алюминия 50
1.2.5.1 Особенности окисления дисперсного алюминия в газовой фазе 52
1.2.5.2 Особенности окисления дисперсного алюминия в водных растворах 57
1.3 Строение и свойства алюминатных растворов 70
1.4 Восстановление ионов металлов алюминием из водных растворов их соединений 83
1.4.1 Восстановление ионов металлов дисперсным алюминием 92
1.5 Кинетика и механизм контактного обмена 92
1.5.1 Побочные реакции, сопровождающие контактный обмен металлов — 96
1.5.1.1 Влияние природы металла и состава раствора на скорость выделения водорода 97
1.5.1.2 Наводороживание осадков 97
1.5.1.3 Пассивация электроотрицательного компонента 101
1.6 Топохимический характер реакций на границе «металл - раствор» 102
1.6.1 Кинетические уравнения процесса цементации металлов 107
1.7 Некоторые аспекты современной электрохимической кинетики в приложении к осаждению металлов 120
1.7.1 Влияние условий и кинетики процесса на состояние поверхности осаждаемого металла 125
Постановка задачи исследования 131
Глава 2. Основные закономерности выделения металлов (Zn, Sn, Pb) из растворов их гидроксокомплексов на алюминии разной дисперсности 138
2.1 Основные закономерности выделения цинка на компактном и дисперсном алюминии 140
2.1.1 Математическое моделирование процесса контактного обмена цинка на алюминии 165
2.2 Основные закономерности выделения олова на компактном и дисперсном алюминии 170
2.3 Основные закономерности выделения свинца на дисперсном алюминии 186
Глава 3. Основные закономерности выделения металлов (Ni, Cd, Zn) из растворов амминокомплексов на алюминии разной дисперности 194
3.1 Основные закономерности выделения никеля на компактном и дисперсном алюминии 194
3.2 Основные закономерности выделения кадмия на компактном и дисперсном алюминии 221
3.3 Основные закономерности выделения цинка на компактном и дисперсном алюминии из аммиакатных растворов 232
3.4 Сравнительные характеристики редокс- процессов М(П)- М(0) в растворах гидроксо- и амминокомплексов на микрочастицах алюминия 238
Глава 4. Основные закономерности редокс-процесса Fe(III) - Fe(0) в водных растворах соединений железа на алюминии разной дисперсности 241
4.1 Теоретические основы электрохимического восстановления ионов железа 244
4.1.1 Электродные потенциалы и токи обмена железа в растворах его соединений 244
4.1.2 Потенциал нулевого заряда железа 248
4.1.3 Плотность тока обмена железного электрода 249
4.1.4 Окислительно-восстановительные потенциалы железа 251
4.1.5 Причины высокого перенапряжения при восстановлении ионов железа 254
4.2 Особенности взаимодействия металлического алюминия с растворами солей железа (III) 265
4.2.1 Поляризация разряда ионов железа и водорода 276
4.2.2 рН прикатодного слоя и наводороживание металла 280
4.2.3 Некоторые особенности редокс- процесса Fe (III)— Fe(0) на алюминии 284
4.2.4 Структура и свойства электрохимически осажденного железа 296
Глава 5. Основные закономерности процессов в коаксиальном электрохимическом реакторе с существенно отличающимися размерами электродов 299
5.1 Основные предпосылки интенсификации электролиза водных растворов 303
5.2 Основные электрохимические методы очистки воды 326
5.2.1 Базовые физико-химические характеристики электродов и их выбор 331
5.2.2 Кинетика катодного выделения водорода при электрохимической обработке воды 334
5.2.3 Кинетика анодного растворения металлов при очистке воды 335
5.2.4 Влияние пассивации и адсорбции веществ на анодное растворение металлов 336
5.3 Влияние режима электролиза на физико-химические характеристики воды 338
5.4 Использование коаксиального бездиафрагменного электролизера для очистки воды от соединений железа 344
5.4.1.Химические соединения железа в природной воде и их электрохимическое поведение 346
5.4.2. Выбор растворимого электрода для очистки воды от соединений железа 353
5.4.3. Получение основных соединений алюминия в результате анодного растворения электрода 355
5.4.4 Влияние состава воды на анодный выход металла по току 362
5.4.5 Пассивация алюминия в процессе анодного растворения 363
5.5 Динамика удаления железа из природной воды 367
Глава 6 Влияние формы, размеров, физико-химических свойств и кривизны поверхности электрода на его электрохимическое поведение 374
6.1 О возможных причинах особых свойств высокодисперсных металлов 385
6.2 Влияние размеров и формы электродов на электролиз без выделения металла на катоде 403
6.3 Некоторые аспекты электрохимической активности суспендированных алюминиевых частиц и узкоцилиндрического электрода коаксиальной ячейки 405
Выводы 408
Библиографический список 411
Приложение 461
