锌电解中铅银阳极的电化学反应
电化学-电极反应方程式
电化学-电极反应⽅程式Ⅰ、原电池电极⽅程式1、Cu ─ H2SO4─ Zn原电池正极：2H++ 2-e=== H2↑负极：Zn - 2-e=== Zn+2总反应式：Zn + 2 H+=== Zn+2+ H2↑2、Cu ─ FeCl3─ C原电池正极：2Fe+3+ 2-e=== 2Fe+2负极：Cu - 2-e=== Cu+2总反应式：2Fe+3+ Cu === 2Fe+2+ Cu+23、钢铁在潮湿的空⽓中发⽣吸氧腐蚀正极：O2 + 2H2O + 4-e=== 4OH-负极：2Fe - 4-e=== 2Fe+2总反应式：2Fe + O2 + 2H2O === 2F e(O H)24、氢氧燃料电池（中性介质）正极：O2 + 2H2O + 4-e=== 4OH-负极：2H2- 4-e=== 4H+总反应式：2H2 + O2 === 2H2O5、氢氧燃料电池（酸性介质）正极：O2 + 4H++ 4-e=== 2 H2O负极：2H2- 4-e=== 4H+总反应式：2H2 + O2 === 2H2O6、氢氧燃料电池（碱性介质）正极：O2 + 2H2O + 4-e=== 4OH-负极：2H2- 4-e+ 4OH-=== 4H2O总反应式：2H2 + O2 === 2H2O7、铅蓄电池（放电）+ 4H+=== PbSO4 + 2H2O 正极（PbO2）：PbO2 + 2-e+ SO-2 4负极（Pb）：Pb - 2-e+ SO-2=== PbSO44=== 2PbSO4 + 2H2O 总反应式：Pb + PbO2 + 4H++ 2SO-248、Al ─ NaOH ─ Mg原电池正极：6H2O + 6-e=== 3H2↑+ 6OH-+ 4H2O负极：2Al - 6-e+ 8OH-=== 2AlO-2总反应式：2Al + 2OH-+ 2H2O === 2AlO-+ 3H2↑29、CH4燃料电池（碱性介质）正极：2O2 + 4H2O + 8-e=== 8OH-负极：CH4- 8-e+ 10OH-=== CO-2+ 7H2O3+ 3H2O总反应式：CH4 + 2O2 + 2OH-=== CO-2310、熔融碳酸盐燃料电池（Li2CO3和Na2CO3熔融盐作电解液，CO 作燃料）：【持续补充CO2⽓体】正极：O2 + 2CO2 + 4-e=== 2CO-23- 4-e=== 4CO2负极：2CO + 2CO-23总反应式：2 CO + O2 === 2 CO211、银锌纽扣电池【碱性介质】正极（Ag2O）：Ag2O + H2O + 2-e=== 2Ag + 2OH-负极（Zn）：Zn + 2OH-- 2-e=== ZnO + H2O总反应式：Zn + Ag2O === ZnO + 2AgⅡ、电解电极⽅程式1、电解CuCl2溶液阳极：2Cl-- 2-e=== Cl2↑阴极：Cu+2+ 2-e=== Cu总反应式：2Cl-+ Cu+2Cl2↑+ Cu2、电解精炼铜阳极（粗铜）：Cu - 2-e=== Cu+2阴极（纯铜）：Cu+2+ 2-e=== Cu 总反应式：（⽆）3、电镀铜阳极（纯铜）：Cu - 2-e=== Cu2+阴极（待镀⾦属，如Fe）：Cu+2+ 2-e=== Cu总反应式：（⽆）4、电解饱和⾷盐⽔阳极：2Cl-- 2-e=== Cl2↑阴极：2H2O + 2-e=== H2↑+ 2OH-总反应式：2Cl-+ 2H2O H2↑+ Cl2↑+ 2OH-5、电解HCl 溶液阳极：2Cl-- 2-e=== Cl2↑阴极：2H++ 2-e=== H2↑总反应式：2Cl-+ 2H+Cl2↑+ H2↑6、电解NaOH 溶液阳极：4OH-- 4-e=== O2↑+ 2H2O阴极：4H2O + 4-e=== 2H2↑+ 4OH-总反应式：2H2O 2H2↑+ O2↑7、电解H2SO4溶液阳极：2H2O - 4-e=== O2↑+ 4H+阴极：4H++ 4-e=== 2H2↑总反应式：2H2O 2H2↑+ O2↑8、电解KNO3溶液阳极：2H2O - 4-e=== O2↑+ 4H+阴极：4H2O + 4-e=== 2H2↑+ 4OH-总反应式：2H2O 2H2↑+ O2↑9、电解CuSO4溶液阳极：2H2O - 4-e=== O2↑+ 4H+阴极：2Cu+2+ 4-e=== 2Cu总反应式：2Cu+2+ 2H2O 2Cu + O2↑+ 4H+10、电解AgNO3溶液阳极：2H2O - 4-e=== O2↑+ 4H+阴极：4Ag++ 4-e=== 4Ag总反应式：4Ag++ 2H2O 4Ag + O2↑+ 4H+11、铅蓄电池（充电）+ 4H+阳极：PbSO4- 2-e+ 2H2O === PbO2 + SO-24阴极：PbSO4 + 2-e=== Pb + SO-24总反应式：2PbSO4 + 2H2O Pb + PbO2 + 4 H++ 2 SO-2 4。
硫酸锌溶液的电解讲解
5.5 锌电解车间的主要设备
5.5.5 剥锌机
5.2 锌电积过程的理论基础
锌电积的电解液的主要成份为 ZnSO4、H2SO4和H2O， 并含有微量杂质金属铜、镉、钴等的硫酸盐。对于纯硫酸 锌溶液，通以直流电时，发生的电极反应为：
阴极 Zn2+ + 2e = Zn
阳极
H2O - 2e = 1/2O2 + 2H+
电化学理论：较正电位的离子优先在阴极上放电析出
在实际的电积锌过程中，必须考虑由极化现象而产生电极 反应的超电压（）对实际析出电位的影响。
（1） Zn2+ → Zn的极化作用很小，故析出锌的超电位可以忽略不计； （2） 氢在锌阴极上析出的超电位很大（约1.1V）。
E Zn = -0.763 -Zn = -0.763 V E H2 =0 -H =-1.1 V
3、负离子的影响
氯离子会腐蚀阳极，使阴极锌的含铅量增加而降低电锌 质量，同时缩短阳极寿命。 Pb + 6H+ + ClO3- ＝ Pb2+ + Cl- + 3H2O 当有MnO2存在时，可抑制氯离子的危害。 MnO2 + 4H+ + 2Cl- ＝ Mn2+ + C12 + 2H2O 氟离子会破坏阴极铝板表面的氧化膜，使锌与铝板发生 粘结，使锌片难于剥离。加入酒石酸锑钾可改善剥离情况。
(超电位较高)
首先发生反应（1），铅溶解并生成硫酸铅，由于硫酸铅的溶解度很小， 便开始在阳极表面结晶析出，直到整个硫酸铅膜覆盖整个阳极表面时为止， 然后开始发生反应（4），但因氧的析出超电位较高，所以实际先发生反应 （3）和（2），即铅直接氧化或二价铅离子的再氧化成四价状态，生成二 氧化铅。二氧化铅逐步将硫酸铅膜所替代，此过程为阳极镀膜。 二氧化铅成为进行正常阳极反应，即氧析出过程的工作表面。
锌电解的阳极板
锌电解的阳极板1. 介绍锌电解是一种常见的电化学反应过程，它可以将锌离子还原为金属锌。
在这个过程中，阳极板起着重要的作用。
本文将详细介绍锌电解的阳极板。
2. 锌电解的原理锌电解是一种通过在电池中施加外加电压来将溶液中的锌离子还原成金属锌的过程。
在这个过程中，阳极板起到了提供氧化反应所需的电子和离子的作用。
3. 阳极板材料选择阳极板材料对于锌电解非常重要。
合适的阳极板材料应具备以下特点：•良好的导电性：阳极板需要能够提供足够多的电子给溶液中的离子进行氧化反应。
•抗腐蚀性：由于锌溶液具有一定的腐蚀性，阳极板需要能够抵抗腐蚀。
•良好的耐久性：阳极板需要具备较长寿命，以减少更换频率和成本。
常见用于制作锌电解阳极板的材料有铁、铝和不锈钢等。
这些材料都具备较好的导电性和抗腐蚀性，能够满足阳极板的要求。
4. 阳极板制备阳极板的制备过程包括材料选择、加工和表面处理等步骤。
4.1 材料选择根据前文所述，常见的用于制作锌电解阳极板的材料有铁、铝和不锈钢等。
在选择材料时，需要考虑具体的应用环境以及成本因素。
4.2 加工阳极板可以采用不同的形状和尺寸，例如平板、网格或棒状等。
加工过程中需要注意保持良好的导电性，并确保阳极板的形状符合实际应用需求。
4.3 表面处理为了提高阳极板与锌离子之间的反应效率，可以对阳极板进行表面处理。
常见的表面处理方法包括镀锌、氧化和喷涂等。
这些方法可以增加阳极板与溶液之间的接触面积，提高反应速率。
5. 锌电解实验为了验证阳极板在锌电解中的作用，可以进行一系列实验。
5.1 实验材料和设备•锌电解液：包含锌离子的溶液。
•阳极板：制备好的阳极板。
•阴极板：用于收集还原后的金属锌。
•外加电源：用于提供所需的电压。
5.2 实验步骤1.准备好实验材料和设备。
2.将阳极板和阴极板分别放入锌电解液中。
3.连接外加电源，施加适当的电压。
4.观察实验过程中的现象，记录数据和观察结果。
5.3 实验结果通过观察实验结果，可以验证阳极板在锌电解中的作用。
高考化学常见电化学方程式
常见的原电池电极反应式的书写1、伏打电池：负极—Zn,正极—Cu,电解液—H 2SO 4负极： Zn –2e －==Zn 2+ 正极： 2H ++2e －==H 2↑ 总反应离子方程式 Zn + 2H + == H 2↑+ Zn 2+2、铁碳电池析氢腐蚀：负极—Fe,正极—C,电解液——酸性负极： Fe –2e －==Fe 2+ 正极：2H ++2e －==H 2↑ 总反应离子方程式 Fe+2H +==H 2↑+Fe 2+3、铁碳电池吸氧腐蚀：负极—Fe,正极—C,电解液——中性或碱性负极： 2Fe –4e －==2Fe 2+ 正极：O 2+2H 2O+4e －==4-OH 总反应化学方程式：2Fe+O 2+2H 2O==2FeOH 24FeOH 2+O 2+2H 2O==4FeOH 3 ；2FeOH 3==Fe 2O 3 +3 H 2O 铁锈的生成过程 4.铝镍电池：负极—Al,正极—Ni,电解液——NaCl 溶液负极： 4Al –12e －==4Al 3+ 正极：3O 2+6H 2O+12e －==12-OH 总反应化学方程式： 4Al+3O 2+6H 2O==4AlOH 3 海洋灯标电池5、铝–空气–海水负极－－铝,正极－－石墨、铂网等能导电的惰性材料,电解液－－海水负极 ：4Al －12e －==4Al 3+ 正极 ：3O 2+6H 2O+12e －==12OH －总反应式为： 4Al+3O 2+6H 2O===4AlOH 3 铂网增大与氧气的接触面海洋灯标电池 6、普通锌锰干电池：负极——Zn,正极——碳棒,电解液——NH 4Cl 糊状物负极：Zn –2e －==Zn 2+正极：2MnO 2+2NH 4++2e －==Mn 2O 3 +2NH 3+H 2O 总反应化学方程式：Zn+2NH 4Cl+2MnO 2=ZnCl 2+Mn 2O 3+2NH 3+H 2O 7、碱性锌锰干电池：负极——Zn,正极——碳棒,电解液KOH 糊状物负极：Zn + 2OH – 2e －== ZnOH 2 正极：2MnO 2 + 2H 2O + 2e －==2MnOOH +2OH－总反应化学方程式：Zn +2MnO 2 +2H 2O == ZnOH 2 + MnOOH8、银锌电池：负极——Zn,正极－－Ag 2O,电解液NaOH负极：Zn+2OH －–2e －== ZnO+H 2O 正极 ：Ag 2O + H 2O + 2e －== 2Ag + 2OH － 总反应化学方程式： Zn + Ag 2O == ZnO + 2Ag 9、镁铝电池：负极－－Al,正极－－Mg,电解液KOH负极Al ： 2Al + 8OH －＋6e － ＝ 2AlO 2－+4H 2O 正极Mg ： 6H 2O + 6e － ＝ 3H 2↑+6OH –总反应化学方程式： 2Al + 2OH － + 2H 2O ＝ 2AlO 2－+ 3H 2↑10、一次性锂电池：负极－－金属锂,正极－－石墨,电解液：LiAlCl 4－SOCl 2负极 ：8Li －8e －＝8 Li + 正极 ：3SOCl 2＋8e －＝SO 32－＋2S ＋6Cl － 总反应化学方程式 8Li ＋ 3SOCl 2 === Li 2SO 3 ＋ 6LiCl ＋ 2S1、铅蓄电池：负极—Pb 正极—PbO 2 电解液— 稀硫酸放电时：负极： Pb －2e －＋SO 42－==PbSO 4 正极： PbO 2＋2e －＋4H ＋＋SO 42－==PbSO 4＋2H 2O总化学方程式 Pb ＋PbO 2 + 2H 2SO 4==2PbSO 4+2H 2O2、镍镉电池负极－－Cd 、正极—NiOOH 、电解液: KOH 溶液放电时 负极： Cd －2e — + 2 OH – == CdOH 2正极： 2NiOOH + 2e —+ 2H 2O == 2NiOH 2+ 2OH–总化学方程式 Cd + 2NiOOH + 2H 2O===CdOH 2 + 2NiOH 2燃料电池是原电池中一种比较特殊的电池,它与原电池形成条件有一点相悖,就是不一定两极是两根活动性不同的电极,也可以用相同的两根电极;解决此类问题必须抓住一点：燃料电池反应实际上等同于燃料的燃烧反应,但要特别注意介质对产物的影响;电极反应式书写,先写正极,再写负极; 1、氢氧燃料电池氢氧燃料电池一般是以惰性金属铂Pt 或石墨做电极材料,负极通入H 2,正极通入 O2,总反应为：2H 2 + O 2 === 2H 2O 电极反应特别要注意电解质,有下列四种情况,但总反应式均相同：1电解质是KOH 溶液碱性电解质负极：2H 2 – 4e － + 4OH — === 4H 2O 正极：O 2 + 2H 2O + 4e － === 4OH — 总反应方程式：2H 2 + O 2 === 2H 2O 2电解质是H 2SO 4溶液酸性电解质负极：2H 2 –4e － === 4H + 正极：O 2 + 4H + + 4e － === 2H 2O总反应方程式 2H 2 + O 2 === 2H 2O 3电解质是NaCl 溶液中性电解质负极：2H 2 – 4e － === 4H + 正极：O 2 + 2H 2O + 4e － === 4OH —NiOH 2+CdOH 2总反应方程式 2H2 + O2=== 2H2O4电解质为熔融K2CO3盐负极：2H2– 4e－+2CO32－ === 2CO2↑+2H2O 正极：O2+ 4e－+2CO2=== 2CO32—总反应方程式 2H2 + O2=== 2H2O说明：1、碱性溶液反应物、生成物中均无H+ 2、水溶液中不能出现O2－3、中性溶液反应物中无H+ 和OH－—4、酸性溶液反应物、生成物中均无O H－2、甲醇燃料电池注：乙醇燃料电池与甲醇相似1碱性电解质铂为两极、电解液KOH溶液正极：3O2 + 12e－ + 6H2O=== 12OH－负极：2CH3OH – 12e－+ 16OH—=== 2CO32－+12H2O总反应化学方程式：2CH3OH + 3O2+ 4KOH=== 2K2CO3+ 6H2O总反应离子方程式：2CH3OH + 3O2+ 4OH－=== 2CO32－+ 6H2O2酸性电解质铂为两极、电解液H2SO4溶液正极：3O2 + 12e－+ 12H+ == 6H2O 负极：2CH3OH –12e－+2H2O==12H++2CO2总反应式 2CH3OH + 3O2=== 2CO2+ 4H2O3、CO燃料电池总反应方程式均为： 2CO ＋ O2 ＝ 2CO21熔融盐铂为两极、Li2CO3和Na2CO3的熔融盐作电解质,CO入负极,空气与CO2的混合气入正极正极： O2 ＋ 4e－＋ 2CO2＝ 2CO32－负极： 2CO＋2CO32－– 4e－==4CO22酸性电解质铂为两极、电解液H2SO4溶液正极： O2 + 4e－+ 4H+ == 2H2O 负极： 2CO – 4e－ + 2H2O== 2CO2+4H+4、甲烷燃料电池1．碱性电解质铂为两极、电解液KOH溶液正极： 2O2 + 2H2O + 8e－ == 8OH—负极： CH4+ 10OH—－8e－ == CO32－ + 7H2O总反应方程式： CH4 + 2KOH+ 2O2=== K2CO3+ 3H2O2、酸性电解质铂为两极、电解液H2SO4溶液正极： 2O2 + 8e－+ 8H+ == 4H2O 负极： CH4－ 8e－ + 2H2O == 8H+ + CO2总反应方程式 CH4 + 2O2=== CO2+ 2H2O常见的电解池电极反应式的书写电解方程式的实例用惰性电极电解：电镀铜、精炼铜比较电解、电离和电镀的区别。
电解硫酸锌溶液制锌的原理
电解硫酸锌溶液制锌的原理
锌电解的电解液系浸出净化后的含锌约150g/L的中性硫酸锌水溶液和从电解槽中排出的含锌约50g/L、硫酸约170g/L的废电解液的混合液。
两者的体积比称为电解液的循环体积比。
增大循环体积比中废电解液的比例，即增大循环量，可以消除浓差极化，降低槽电压，提高电流效率，但循环量过大会使阳极析出的二氧化锰进入阴极，影响阴极析出锌的质量，同时也增大了电能消耗。
通常控制电解液循环体积比为1：（10~25）。
锌电解过程中，由于电解液等的电阻产生的焦耳热超过因蒸发、辐射而散发的热量，为维持电解液的温度在35~40℃，必须对电解液业进行冷却，普遍采用空气冷却塔。
以铅银合金板为阳极（不溶阳极），铝板为阴极，含有硫酸的硫酸锌水溶液为电解液，在电解槽中通直流电电解。
在阴、阳极上发生如下电化学反应：
阴极Zn+2e→Zn 析出金属锌。
阳极H2O－2e→2H+1/2O2 。
电解槽槽电压为3．4～3．6V，电流密度为300～600A/m，每吨电解锌消耗直流电能2900－3100kWV・h。
电解锌的纯度可达99．9%以上。
锌电解能耗较高。
电解过程中，阳极除析出氧外，还析出二氧化锰，作为氧化剂返回到浸出工序。
银锌电池充放电方程式
银锌电池充放电方程式银锌电池是一种常见的电化学电池，其充放电过程可以通过一系列的化学反应来描述。
本文将解释银锌电池的充放电方程式，并符合标题中心扩展下的要求。
银锌电池是一种原电池，由银阳极和锌阴极组成，中间通过电解液隔离。
在充电过程中，外部电源施加正向电压使银阳极发生氧化反应，同时使锌阴极还原。
反之，放电过程中外部电源施加反向电压，银阳极还原，锌阴极氧化。
充电过程中，银阳极发生氧化反应，将银离子还原为银金属，同时电子从银阳极流向外部电源。
反应方程式如下：Ag+ + e- → Ag在锌阴极，锌金属被氧化为锌离子，同时释放出电子，电子流向外部电源。
反应方程式如下：Zn → Zn2+ + 2e-放电过程中，银金属被氧化为银离子，同时释放出电子，电子流向外部电源。
反应方程式如下：Ag → Ag+ + e-在锌阴极，锌离子被还原为锌金属，同时电子流入锌阴极。
反应方程式如下：Zn2+ + 2e- → Zn在充放电过程中，电解液起到电子和离子的传导作用。
典型的电解液是氢氧化钾（KOH）溶液，它提供了氢氧根离子（OH-）以及其他离子的传导。
银阳极和锌阴极之间的电子流通过外部电路，而离子传导则通过电解液。
银锌电池的充放电过程可以通过以上方程式来描述。
在充电过程中，银阳极发生氧化反应，将银离子还原为银金属，同时锌阴极发生还原反应，将锌离子还原为锌金属。
在放电过程中，银阳极被氧化为银离子，同时锌阴极被还原为锌金属。
需要注意的是，充放电过程中银锌电池的电势变化与电流方向相反。
在充电过程中，外部电源施加正向电压，电流从银阳极流向锌阴极，而在放电过程中，外部电源施加反向电压，电流从锌阴极流向银阳极。
总结起来，银锌电池的充放电方程式可以通过银阳极和锌阴极的氧化还原反应来描述。
在充电过程中，银阳极发生氧化反应，将银离子还原为银金属，同时锌阴极发生还原反应，将锌离子还原为锌金属。
在放电过程中，银阳极被氧化为银离子，同时锌阴极被还原为锌金属。
从锌电解阳极泥中回收锌锰并富集铅银试验
从锌电解阳极泥中回收锌锰并富集铅银试验
一、实验目的：
1、对锌电解阳极泥经过酸洗、还原浸出，使铅银富集到渣
中，对浸出液经过净化除钙镁，对净化液经碳铵合成得
到碳酸锰产品。
二、实验步骤：
1、取锌电解阳极泥化验：水分、Zn、Mn、Pb、Ag、Ca、
Mg
2、酸洗：在5l烧杯中加4l水，搅拌加入锌电解阳极泥
0.8Kg，常温酸洗1h,过滤，酸洗液、酸洗渣送样分析锌、
锰。
3、还原浸出：在5l烧杯中加4l水，加浓硫酸160ml，加酸
洗渣g,加硫化钠100g，在80-85℃下浸出4h，过滤，
滤液送样分析Zn、Mn、Pb、Ag、Ca、Mg、H+，渣分
析水分、Zn、Mn、Pb、Ag、Ca、Mg。
4、净化：还原浸出加氢氧化铵调PH至到7.0-7.2，搅拌
60min，过滤。
滤液送样分析Zn、Mn、Pb、Ag、Ca、
Mg。
5、合成：净化液加碳铵g,常温搅拌1h,过滤，滤液分析
Zn、Mn，渣分析Zn、Mn、Pb、Ag、Ca、Mg。
铅蓄电池阴阳极化学方程式
铅蓄电池阴阳极化学方程式
铅蓄电池是一种常见的电池类型，它使用铅和铅二氧化物作为阴极和阳极材料，以及硫酸作为电解质。
在充电和放电的过程中，发生了一系列化学反应，这些反应可以用化学方程式来表示。
在铅蓄电池的充电过程中，铅二氧化物（PbO2）在阳极发生还原反应，将二氧化铅还原为铅酸（PbSO4）：
PbO2 + H2SO4 + 2H+ + 2e→ PbSO4 + 2H2O.
同时，在阴极，铅（Pb）发生氧化反应，将铅转化为铅酸（PbSO4）：
Pb + H2SO4 → PbSO4 + 2H+ + 2e-。
这些反应导致了电池的充电，将化学能转化为电能。
在铅蓄电池的放电过程中，铅酸和铅酸盐在阳极和阴极发生反应，将它们转化为铅和铅二氧化物。
这些反应可以用以下方程式表示：
在阳极：
PbSO4 + 2H2O → PbO2 + H2SO4 + 2H+ + 2e-。
在阴极：
PbSO4 + 2H+ + 2e→ Pb + H2SO4。
这些反应导致了电池的放电，将储存的电能转化为化学能。
铅蓄电池的化学方程式揭示了其中发生的化学变化，帮助我们理解电池充放电的原理。
通过深入了解这些化学反应，我们可以更好地理解铅蓄电池的工作原理，并且可以更好地设计和使用这种常见的电池类型。
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锌电解中铅银阳极的电化学反应M S 東用电化学浏讯手例,从阳梃反姓过程、稳态极化的线等方由郵霓了在钟电鮮波.中化的行为. 试騒站米泉明，在阳梃赧舍麦Of量分數）为0.7%〜1.4%范国内，隴着粮含量的增加，怕极电佐变位1應著电鮮波中蛙冉子椎废的歼爲有电解液湿废的升高，阳梃电但呈养下障.为此，在电解铮时,应选择合适的帖冉子椎废和电解液黑废（38〜40 P）.分类号一节左在湿法炼锌中广泛采用铅银合金（含Ag质童分数为0- 7%〜1. 0%）作为阳极.阳极在装槽使用之前，一般预先在1 mol/L的硫酸溶液中造膜，使阳极表面形成一层致密的PbO8膜以提高阳极的耐腐蚀性.在电积过程中，电解液中的M/+也会在阳极放电，生成一层致密的二氧化糧覆盖在阳极表面，起较好的保护作用.但是，当电解液中Mn"浓度过低时，二氣化镭保护层破损，阳极腐蚀速度加快，电解液中Pb'+浓度上升，这样就影响析出电锌的质量.据文献［1］报道,铅银合金中银含童的变化将影响其表面生成PbC）2的晶型，从而影响其抗腐蚀性. 因而研究铅银合金中银含量变化,特别是电解檀中Mn2+浓度变化对阳极行为的影响十分重要.1试验方法试验采用美国M-352电化学测试仪和国产Compai486电脑组成的一套电化学测试系统.电僻池为随机配套的一种用于腐蚀研究的电解池，有2 根对称的礙棒作辅助电极，带有Luggin毛细管的盐桥与甘汞参比电极合为一体.试验采用国产DL-501 型超级恒温水浴槽恒温.研究电极的制作是将合金材料用车床加工成直径为5 mm的圆棉，用环氧树脂将圆棒密封在玻璃管中，这样制得的电极面积约为0. 2 cm2.研究电极在使用前用。
〜6号金相砂纸逐级打磨.测试前用稀破、无水乙醇和隸爐水依次洗涤.试验用的锌电解液取自株洲冶炼厂，配制溶液所用试剂为化学纯,所用水为蒸擂水.2试验结果与讨论2-1阳极反应过程铅银合金在辟电积中作为阳极,发生的主要反应是析氣和析出二氣化饗.在本次试验中，所用铅银合金电极使用前均未镀膜，其表面为金属铅.一些学者通过研究发现，在阳极电流密度为0. 02 mA/cm a 时，全部电流用于铅溶解生成二价铅高子,电流密度増大到0.02 mA/cm2以上时，阳极电位急剧増大，同时硫酸铅转变为二氣化铅，随着电流密度的进一步增大，便有氣气析出.2-2應恋极化曲线用线性电位扫瞄法测定了不同根含量的铅银合金电极在锌电解液中的穗态极化曲线.使用含银0- 7%的合金材料在不同M/+浓度的锌电解液中和不同温度下进行测定.扫瞄速度为2 mV/s,电位范围为0〜2.2 V（对甘汞电极的电位）.收稿日期1998-03-06 第一作者梅光贵，女，花岁，教授f湖南省科委科研基金资助项目2.2.1不同粮倉*物粮夸金的稳态极化曲菠在25。
的温度下，使用各种Ag 含量的合金在 p(Zn2+)=5O g/L fJ o(H !SO 1) = 180 g/L tJ o(Mn 2+) = 2. 8 g/L 的锌电解液中测得的阳极极化曲线如图1 所示.当 p(Zn ，+) = 50 g/L^(H s SO 4) = 180 g/L,温 度为25 C 时，在各个电流密度下(100〜800 A/m !) 测定的电极电位见表L由表1可知，在锌电解过程中，铅银合金阳极电 位随着银含量的増加而变负，其中电极5的阳极电 位最低,当铅银合金中银含畳由0.7%升到1.0% 时，阳极电位下降幅度较大.而当银含■雄续上升 时，阳极电位下降幅度要小一些.这从图1中各极化 曲线间的间隔也可看出这一点.在文献［口中,U. Youshiaki 等人也测定了银含 畳变化对铅银合金电位的影响，如图2所示.队图2可以看出，当银含量在0.8%以内时，电 极电位随银含盘升高明显下降,大于0. 8%时，电橫 电位变化趋于平缓，因此，在湿法炼锌中用铅银合金在锌电积过程 中作阳极时，选取合适的银含量，可以有效降低阳极 过电位，降低槽电压，降低电解耗电量,但是，若采用 过高银含量,则会増加银用量，増大银耗量,经济上 也不合算.对图1中极化曲线进行数据处理，可以得到电极电位与电流密度关系数值，如表2所示• 由表2再作出电位与电流密度关系图，如图3 所示•1~A=2- 4847,B=0. 17313( 2~A = 2. 30554,5 = 0.11437j 3—A= 2-27374•田h 。
. 10393. 4—A=2. 19262t S=-0-11520；5-A=2.15342,5=0.12B44图3不啊瓠含量的Pb-Ag 陶叔的T 施1踵晚表2中电极电位与电流密度关系式限于塔菲尔 区,从图3可清楚看出E 与IgJ 基本为直线关系.因 为E=E^.-}-^f ^=a+blgJ,E=E^+a+blgJ =泌 + 乱8丿，表明在各种含银铅阳极上的反应由电化学反 应控制,由于在阳极表面上进行，是2个相竞争反电极100 200 300 400 500 600 7€0 R00 Pb-0. 7%A« 2.147 2^189 - - - - -- Pb-0. 85%Ag 2- 085 2.119 2.135 2. J43 2< 150 2.158 2.173 2.1B1 Fb-1.0%Ag 1. 998 2. 207 2.042 2.050 2-058 2.065 2. OBI 2. 089 P4L 2%膈 1.966 L966 2. 019 2. 035 2, 042 2.050 1.05B 2. 065 Pb-1. 4%Ag1. 0961. 9341- 9571-973L 9811.99B2. 0112. 0199 1各种Pb-A 的叔在不同电渣轡度下的电位E 测定值E/V2-352-25 2. 20 2*052. 001. 95 1.90> 2.15 2. ]0-1. a -1.4 -i.olgU7(A♦ cuT'))1-Pb-O. 7%5 2-Pb-0.85MAs3 — PAL4—Pb~L 2%Ag\ 5 —Ph-L4%Ag 991不同尊舍量的铅鯉舍金板化曲域O 快周化合金，• 慢固化合金S 2 48 hit 化后阳#1电位与舍金金鯉量的关席应，即析岀氧气和二氧化琶.而阳极电流密度应为2 个竞争反应电流密度之和，即J = J(0s ) +J (Mn02).作者通过研究Mn ，+在阳极的电化学行为 发现:在工业生产条件下阳极析岀MnOz 的电流效 率一般为1%〜2%,而阳极析出Q 的电流效率高达 98%〜99%,可见,析出02为阳极的主体.2.2.2含裾L0.7%的45银夸金在不同Mn*浓度下 的板化曲煥当温度为25P 时，在含/o(Zn i+) = 50g/L 和 "HaSOD = 180 g/L 的电解液中依次増加Mn*浓 度,测得的AgO. 7%留银阳极的极化曲线，如图4所 ZfS'Mn 3+ffi 激權度il-L 72 g/LI 2-3-03 g/L43-4、10 g/L f 4-5. 23 g/Li 5-6,02 g/La 4不网孃含量电解液中的陶楓板化曲蟻从图4可以看岀，随着M/+浓度升高，阳极电 位下降.这可能是由于M/+浓度的变化导致阳极 MnO 2析出量的变化，从而改善了电极表面的组成 和状态，使析氧超电位发生了变化.2HiO=O 2 + 4H ++2e£(O a ) = l. 229-0. 0591pH+0. 02961gF(O s ) Mn'+ + 2H 2O=MnO 2+4H+ + 猊 £(MnO i ) = l. 229-0. 1182pH-0. 02961ga(Mn 2+)当Mn*浓度较低时,£(MnO s )变正一些，析氧 増大，且产生气泡附于电极上，影响电极表面状态, 当Mi?+浓度较高时,E(MnOQ 变负一些，析MnO 2 増大.这时电极表面覆盖平滑，故所测电压稳定.对于氧的析出'，其本身是一个复杂过程，目前许 多对氧的析岀机理研究都不够成熟,对本试验来说, 析氧是阳极发生的主要反应，占90%以上,电流密 度、电极材料以及它的表面状态、晶型、晶面性质、溶 液组成和温度都对析氧有影响,在极化过程中，电极 表面有tf-PbO 2!p-PbO a ,MnO 2存在,氧在这3种物 质上析岀的超电压是各不相同的，这3种物质在电 极表面所占面积的份額将影响电极电位.在极化过 程中，随着电流密度升高，析岀的新呈小气泡附在电 极表面.2.2.3 Pb-O. 7%Ag 合金电板在不冋温度下的稳态 樨化曲歲在含 p(Zn 1+) = 50g/L, p(HzSO<) =*180g/L, p(Mn ，+) = 2.8 g/L 的锌电解液中测定了温度在 32,42,53和62 C 时的稳态极化曲线，如图5所示.图3中曲线号电极电极电悦与电演密度的关系式1 Pb-Ck70%Ag £ = 2,485 + 0、173 IgJ2 Pb-0、85%Ag £ = 2. 306+0-114 IgJ3 Pb-LQO%Ag £ = 2< 274+0、103 IgJ4 Ph-b20MAg E = 2,193+R 115 IgJ 5Pb-L40%Ag£ = 2.153+0 128 IgJ4E 2 电槻电位E 与电虎密度J 的美素1-32 2-42 3-52 4-62 C9 5不同甚度下的毯志枫化歯蟻从图5可以看出，温度升高，电位下降.这同样说明了阳极过程的反应由电化学控制.温度升高，电化学反应速度加快，从而阳极电位显著降低.这样也就降低了整个电解槽电压，降低了生产电耗.但是, 在电解锌生产中温度升高受到严格限制，这主要是要考虑阴极过程.因为温度升高，会使由电化学控制的阴极析氢反应大大加速，降低阴极析锌电流效率，因此,锌电解中采用低温为38〜403结论Pb-Ag合金阳极中银含量上升,锌电解温度升高和锌电解液中Mn*浓度的升高都能降低阳极电位，从而降低整个电解槽电压.而银含童影响最大. 因此，采用含银的铅阳极是必要的.选择合适的Mn”浓度,不仅能有效握盖阳极，防止铅进入电解液，保证电锌质■，而且能降低槽电压.升高电解温度虽然能降低阳极极化，但会加快阴极析氢反应,降低阴极锌电流效率，所以温度一般不宜过高.。