Образование и катодное восстановление комплексов таурина с ионами цинка(II), никеля(II) и кобальта(II)

Ивановский государственный химико-технологический университет, Иваново

Одним из наиболее перспективных направлений при разработке новых составов растворов для электроосаждения металлов и сплавов является использование соединений, образующих устойчивые растворимые комплексы.

В настоящей работе потенциометрическим и калориметрическим методами исследованы процессы кислотно-основного взаимодействия в водных растворах таурина (2-аминоэтансульфоновой кислоты, H₂N-CH₂-CH₂-SO₃H). При 298.15 К в интервале значений ионной силы от 0.3 до 1.0 моль/л определены тепловые эффекты и константы диссоциации указанной аминокислоты. Проанализировано влияние природы и концентрации «фонового» электролита на реализацию исследованных равновесий. Рассчитаны стандартные термодинамические характеристики (lgKº, D_rGº, D_rНº, D_rSº) соответствующих реакций.

Методами потенциометрии и спектрофотометрии исследованы процессы образования комплексов таурина с ионами цинка(II), никеля(II) и кобальта(II). Установлена стехиометрия и определены константы устойчивости образующихся координационных соединений. Полученные результаты использованы для моделирования соответствующих ионных равновесий в растворах сложных комплексных электролитов.

Исследованы процессы электроосаждения цинка, никеля, кобальта и их сплавов на сталь 08КП. Проанализировано влияние конкурирующих равновесий комплексообразования и кислотно-основного взаимодействия в многокомпонентном растворе на электрохимические процессы, протекающие на поверхности электрода.

Разработаны составы электролитов для нанесения на стальные изделия гальванических сплавов цинк-никель, цинк-кобальт и режимы электроосаждения для получения постоянного химического состава покрытий. Результатом использования таурина в составе электролитов является снижение скорости коррозии осаждаемых покрытий при сохранении ими анодного характера защиты стали, а также снижение экологической нагрузки на очистку сточных вод за счёт уменьшения токсичности и концентрации компонентов по сравнению с традиционно используемыми рецептурами.

Работа выполнена в рамках НИИ ТиК ИГХТУ при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект № 14-03-00360-а).     

Литература

1. Гридчин С.Н., Шеханов Р.Ф., Пырэу Д.Ф.  ЖФХ. 2015. Т. 89, № 2. С. 351-353.

2. Гридчин С.Н., Шеханов Р.Ф., Бычкова С.А. Изв. вузов. Хим. и хим. технол. 2016. Т. 59, вып. 3. С. 95-96.

3. Шеханов Р.Ф., Гридчин С.Н., Балмасов А.В. Патент РФ № 2569618. Опубл. 27.11.2015, Бюл. №33.