Статьи автора

О механизме образования интерметаллидов при совместном катодном восстановлении ионов в расплавленных солях

Номер выпуска 1 от 17.09.2025

В настоящее время известны два механизма электролитического синтеза интерметаллидов (ИМ) при одновременном восстановлении (co-reduction) их ионов на катоде в солевых расплавах. И оба они являются ошибочными. Один из них противоречит экспериментальным данным и нарушает законы термодинамики. Другой не представляет собой процесс совместного восстановления, так как на катоде должны одновременно восстанавливаться ионы обоих металлов, а не одного из них. Работа не содержит новых экспериментальных данных, она носит чисто теоретический характер. Предложен и термодинамически обоснован механизм co-reduction процесса. Впервые показано, что первые кристаллы ИМ возникают не на поверхности электроположительного металла, а они кристаллизуются на поверхности бинарного гомогенного твердого раствора, состоящего из компонентов ИМ, который образуется в начальный момент электролиза. Показано и термодинамически подтверждено, что ионы электроотрицательного металла восстанавливаются с деполяризацией. Впервые приведены электрохимические уравнения кристаллизации фазы постоянного состава при длительном электролизе, а также электрохимические уравнения кристаллизации других фаз интерметаллидов на поверхности предыдущих. Впервые объяснено наличие нескольких фаз ИМ в катодном осадке, полученном при длительном электролизе в гальваностатических условиях. Рассмотрен механизм электрокристаллизации ИМ для случаев гальваностатического и потенциостатического режимов электролиза, а также для циклической и прямоугольной вольтамперометрии. Он применим также к co-reduction процессу кристаллизации соединений металлов с неметаллами.

11 0

Математическая модель кристаллизации катодного осадка UO₂–ZrO₂ при одновременном протекании на электроде электрохимической и химической реакций

Номер выпуска 5 от 17.09.2025

Представлена математическая модель электролитического синтеза кристаллического катодного осадка UO₂–ZrO₂ при одновременном и непрерывном протекании на электроде электрохимической и химической реакций. Диоксид урана образуется по электрохимической реакции восстановления ионов уранила \({\text{UO}}_{2}^{{2 + }}{\text{,}}\) цирконий попадает в осадок по химической реакции обмена. При использовании уравнений Фарадея и Фика получено выражение для расчета содержания диоксида циркония в системе UO₂–ZrO₂. Оно адекватно описывает процесс синтеза в расплаве NaCl–KCl–UO₂Cl₂–ZrCl₄. Установлено качественное совпадение геометрической формы зависимостей, и, в ряде случаев, количественное соответствие расчетных и экспериментальных значений концентрации диоксида циркония от условий процесса (концентрации ZrCl₄, плотности тока, длительности электролиза и температуры). Расхождение величин объяснено улетучиванием части ZrCl₄ из электролита при электролизе, что не учитывалось при выводе аналитического уравнения.

12 0