Труды КНЦ вып. 5(ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ) вып. 2/2021(12)

Для изучения процессов, происходящих при электроосаждении ниобия, был использован метод циклической вольтамперометрии. Температура изменялась в диапазоне 973-1123 К, скорость развертки потенциала (v) варьировалась от 0,1 до 2,0 В с-1. Регистрация вольтамперных кривых осуществлялась на электроде из стеклоуглерода диаметром 0,2 см относительно квазиэлектрода сравнения из платины. Исследование процессов, происходящих при электрополировке ниобия, осуществлялось методом хронопотенциометрии с использованием динамической электрохимической лаборатории Voltalab-40 PGZ301 с пакетом прикладных программ VoltaMaster 4 версии 6 при температуре 293 К в смеси кислот H 2 SO 4 :HF (9:1). Рабочим электродом служил образец из ниобия с геометрическими размерами 2,00^1,28x0,02 см, квазиэлектродом сравнения и вспомогательным электродом — тигель из стеклоуглерода. Скорость поляризации составляла 0,05 В с-1. Непосредственно перед экспериментом образец обезжиривали в этиловом спирте. Электрохимические исследования процессов при оксидировании ниобия в растворе ортофосфорной кислоты H 3p 0 4 (0,28M) проводили с помощью метода циклической вольтамперометрии с использованием потенциостата AUTOLAB PGSTAT 20 с пакетом прикладных программ GPES (версия 4.4) при температуре 293 К. Поляризационные измерения проводили в трехэлектродной электрохимической ячейке. В качестве рабочего электрода использовался образец из ниобия в виде стержня, запаянного в эпоксидную смолу, с площадью сечения 0,007 см2, электрод сравнения — хлорсеребряный (4M KCl), вспомогательным электродом служила пластина из молибдена. Скорость развертки потенциала — 0,1 В с-1. Подготовка поверхности рабочего электрода к опыту включала стадии механической обработки наждачной бумагой с последовательным уменьшением зерна и дальнейшую полировку на шлифовальном круге. Результаты и обсуждение Электродные процессы при электроосаждении ниобия Вольтамперная кривая восстановления комплексов Nb в находящемся в контакте с металлическим ниобием системе KCl-NaCl-NaF (10 мас. %)-KNbF 7 -Nb, полученная на электроде из стеклоуглерода относительно квазиэлектрода сравнения из платины, представлена на рис. 1. v, В с-1 Рис. 1. Циклическая вольтамперная кривая, полученная на электроде из стеклоуглерода в системе NaCl-KCl-NaF (10 мас. %)-K 2 NbF 7 -Nb. C(K 2 NbF 7 ) — 1,7710-5 моль-см-3. 1,7710-5 моль/см3. Квазиэлектрод сравнения — Pt. Скорость поляризации v — 0,5 В -c-1, T — 1023 К Металлический ниобий в солевом расплаве реагирует с комплексами пятивалентного ниобия Nb(V), что приводит к образованию комплексов Nb(IV) по реакции [3]: 4Nb(V) + Nb ~ 4Nb (1) Концентрация ниобия за счет взаимодействия (1) возрастает в 1,25 раза, а на вольтамперной кривой (рис. 1) в катодном полуцикле наблюдается волна восстановления комплексов Nb(IV) до металлического Nb. Она характеризуется пиком R 1 , отвечающим процессу: Nb(IV) + 4e- ^ Nb (2) 1 9 3