Изучение совместного электровосстановления ионов La3+ и Ni2+ в эквимольном расплаве KCl–NaCl при 973 K

Х. Б. Кушхов, М. К. Виндижева, Р. А. Мукожева, Ф. А. Кишева. 

АННОТАЦИЯ

Методами циклической хроновольтамперометрии, хронопотенциометрии, хронопотенциометрии разомкнутой цепи (кривые включения и выключения) исследовано совместное электровосстановление ионов лантана и никеля на вольфрамовом электроде в эквимольном расплаве хлоридов калия и натрия при температуре 973 К. Показано, что из расплавленной системы KCl-NaCl–LaCl₃ металлический лантан на инертном вольфрамовом электроде выделяется при потенциалах –2.1…–2.2 В относительно хлорсеребрянного электрода сравнения в одну трехэлектронную стадию, контролируемой стадией массопереноса при скоростях поляризации меньших 0.1 В/с. При более высоких скоростях поляризации сказывается замедленность стадии переноса заряда.

При совместном содержании ионов лантана и никеля в эквимольном расплаве KCl-NaCl при 973 К на вольтамперных зависимостях наблюдается волна восстановления ионов никеля при потенциалах 0.0…–0.1 В, ионов лантана при потенциалах –1.85…–1.9 В. Помимо этих волн на вольтамперной зависимости имеются две волны восстановления при потенциалах –1.5…–1.6 и –1.75…–1.8 В. Появление последних двух волн связано с восстановлением ионов лантана с деполяризацией на предварительно выделившемся на вольфрамовом электроде металлического никеля, с образованием интерметаллических фаз лантана и никеля различного состава La_xNi_y: .

На волне при потенциалах –1.85…–1.9 В имеет место электровосстановление хлоридных комплексов  на интерметаллиде La_xNi_y с образованием фаз интерметаллида с более высоким содержанием лантана за счет взаимодействия интерметаллида La_xNi_y с металлическим лантаном: .

На (E – t) зависимостях хронопотенциометрии разомкнутой цепи (кривые включения и выключения) выявлены плато задержки потенциала, соответствующие растворению отдельных фаз интерметаллидов лантана и никеля.

На основании результатов анализа циклических вольтамперных зависимостей расплавленной системы KCl-NaCl–LaCl₃–NiCl₂ и (E–t) зависимостей, полученных прямым хронопотенциометрическим методом и хронопотенциометрией разомкнутой цепи можно сделать заключение, что электрохимический синтез интерметаллидов лантана с никелем возможно реализовать только в кинетическом режиме, а именно электровосстановлением ионов  на предварительно выделившемся на вольфрамовом электроде металлическом никеле, с образованием в результате реакционной диффузии фаз интерметаллидов La_xNi_y.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА:

хлорид лантана, хлорид никеля, совместное электровосстановление, циклическая хроновольтамперометрия, хронопотенциометрия, хронопотенциометрия разомкнутой цепи, хлоридный расплав

DOI: 10.31857/S0235010622060081