El objetivo principal de este trabajo fue maximizar el porcentaje en peso de molibdeno en el cátodo desde una solución acuosa acidulada compuesta por trióxido de molibdeno, sulfato de cobalto y citrato. La razón de codepositar Mo-Co es que si no hubiese estado el cobalto presente en solución, el molibdeno se habría depositado sobre el cátodo como óxido, hidróxido o sal. De esta manera, el molibdeno se obtuvo como metal. La solución acuosa estaba compuesta por: 0.36 g/L de MoO3, 147.05 g/L de Na3C6H5O7*2H2O y 15.5 g/L de CoSO4. Las condiciones iniciales fueron: una velocidad de agitación de la solución de 450 rpm, un caudal de N2 de 1.5 L/min, un volumen de solución en la celda de 200 ml y un pH de 5.3. Las variables a estudiar fueron la composición del cátodo, la temperatura y la intensidad de corriente. Se realizaron dos ciclos de experimentos, cada uno de ocho pruebas. En el primer ciclo, las primeras cuatro pruebas utilizaron como cátodo barras de grafito, y las cuatro restantes, usaron láminas de cobre. Los resultados del primer ciclo de experimentos arrojaron que los mayores porcentajes en peso de Mo en el depósito se obtuvieron cuando se utilizó como cátodo una lámina de cobre. Además, el consumo energético resultó ser menor habiendo utilizado cátodo de cobre, por lo que el segundo ciclo de pruebas se realizó sólo con cobre. Los resultados del segundo ciclo mostraron que el mayor porcentaje en peso de Mo (25,1%) se alcanzó a una temperatura de 50 °C y a una intensidad de corriente de 0,1 A. Un incremento de la temperatura genera movilidad de los iones más livianos, por lo tanto, habrá un mayor porcentaje en peso de cobalto que de molibdeno en el depósito. La masa del cobalto es de 58,93 uma; mientras que la de molibdeno es de 95,94 uma. Un incremento de la intensidad de corriente beneficia la deposición de cobalto, ya que al tener un menor radio atómico (135 pm) que el de molibdeno (145 pm), le permite atravesar con mayor facilidad el espesor de la capa límite aledaña al electrodo de trabajo. El experimento que arrojó el mayor porcentaje en peso de molibdeno en el depósito (M3 correspondiente al segundo ciclo), fue el que obtuvo el índice más bajo de consumo específico (6,69 kWh/kg de Mo codepositado). Asimismo, desde el punto de vista morfológico, resultó ser uno de los depósitos más homogéneos y libre de grietas. La densidad de corriente de celda fue 111 A/m2 . Las reacciones principales de codeposición Mo+3 + 3e- → Mo y Co+2 + 2e- → Co operaron bajo control mixto. Se concluye que con los conocimientos adquiridos en este estudio, es posible recuperar molibdeno desde soluciones aciduladas, maximizando el porcentaje en peso del metal en la aleación Mo-Co y, minimizando los costos energéticos.

El presente trabajo tiene por objetivo el estudio del mecanismo de nucleación y crecimiento de aleaciones de Mo-Ni electro depositadas desde soluciones de citrato amonio que contienen molibdeno y níquel en solución. Se estudia también el comportamiento electroquímico de electrolitos de citrato amonio con distintas razones de concentración de molibdeno y níquel en solución ([Mo]/[Ni]solución), con la finalidad de determinar las condiciones bajo las cuales es posible electro obtener una aleación completamente metálica. Se emplean técnicas electroquímicas como voltametría de barrido lineal y crono amperometría para caracterizar la cinética de las soluciones en estudio y determinar el mecanismo de nucleación y crecimiento de aleaciones de Mo-Ni. Se emplea una microbalanza electroquímica de cristal de cuarzo para determinar las principales reacciones laterales que participan en el proceso. Finalmente, a partir de un modelo de nucleación de aleaciones de molibdeno, se obtienen los principales parámetros cinéticos que caracterizan el proceso de co deposición de Mo-Ni. Los resultados obtenidos muestran que a medida que disminuye la razón [Mo]/[Ni]solución, el incremento de la densidad de corriente asociado probablemente a la reducción del níquel presente en solución, se inicia a potenciales más positivos. Del mismo modo, el porcentaje de metalización de molibdeno en depósitos obtenidos a distintas razones de [Mo]/[Ni]solución, muestra una transición hacia un depósito completamente metálico a medida que el potencial se hace más catódico, como también a medida que disminuye la razón de [Mo]/[Ni]solución. Se obtiene una completa metalización de molibdeno en los depósitos electro obtenidos desde una solución con una razón de [Mo]/[Ni]solución igual a 0,25, donde experimentalmente se favorece la incorporación de níquel en el depósito en comparación con la composición que teóricamente debiera tener. Para las otras razones estudiadas, siempre un porcentaje de compuestos oxidados de molibdeno está presente, favoreciéndose la incorporación de molibdeno y oxígeno en el depósito. El estudio de la morfología de aleaciones de Mo-Ni indica que están conformadas por estructuras globulares similares a una coliflor. Por otra parte, desde las metalografías obtenidas para aleaciones completamente metálicas se observa un crecimiento dendrítico del depósito. El estudio del mecanismo de nucleación y crecimiento de aleaciones de Mo-Ni electro obtenidas en un baño de citrato amonio con una razón de [Mo]/[Ni]solución igual a 0,25, indica que bajo las condiciones estudiadas el proceso de nucleación es instantáneo para potenciales más catódicos que -1002 mV, iniciándose la formación de la aleación a un potencial aplicado de -927 mV. A partir del ajuste de los datos experimentales a un modelo de nucleación existente, es posible indicar que los cristalitos de Mo-Ni presentan forma hemisférica. El coeficiente de difusión asociado al proceso de metalización de molibdeno es cercano a 5·10-15 m 2 /s, y su bajo valor indica un proceso de difusión en el sólido. Es por esto que probablemente, la reducción de los óxidos de molibdeno depositados a cortos tiempos en la superficie del cátodo, a su estado metálico, sea un proceso controlado por la difusión de protones a través del sólido.