Ausgangspunkt der Untersuchungen ist eine signifikante Veränderung des elektrochemischen Abscheidungsverhaltens von Silber bei Wechsel des Elektrolytsystems vom technisch eingesetzten salpetersauren System zu einem methansulfonsauren System. Im letztgenannten wird eine für Silber unübliche Kompaktabscheidung an einer Kathode möglich. Die Grundlagenuntersuchungen konnten zeigen, dass eine Erhöhung der Abscheidungspolarisation die Veränderung hervorruft. Ursächlich für diese erhöhte Abscheidungspolarisation ist nach Auswertung der vorhandenen Messdaten eine Veränderung der Struktur der elektrochemischen Doppelschicht. Die Veränderung der Abscheidungsform des Silbers ließ sich erfolgreich zur Durchführung von Laborelektrolysen nutzen. Dabei konnten bei Stromdichten bis zu 900 A/m^2 kompakte Silberniederschläge erhalten werden. Die Gehalte kritischer Verunreinigungen der Silberraffinationselektrolyse, Blei, Kupfer und Palladium, konnten in den meisten Fällen unterhalb der geltenden technischen Spezifikationen gehalten werden. Eine technische Umsetzung ist demnach ausgehend von den Untersuchungen möglich.:1 Einleitung 1
2 Grundlagen zur elektrolytischen Metallabscheidung
2.1 Elektrochemische Kinetik
2.2 Phasengrenze Kathode-Elektrolyt
2.3 Polarisation
2.3.1 Durchtrittspolarisation
2.3.2 Diffusionspolarisation
2.3.3 Reaktionspolarisation
2.3.4 Kristallisationspolarisation
2.4 Stofftransport
2.4.1 Diffusion
2.4.2 Migration
2.4.3 Konvektion
2.5 Durchtritt an der Phasengrenze
2.6 Metallkristallisation
2.6.1 Keimbildung
2.6.2 Keimwachstum
2.6.3 Inhibition
2.6.4 Elektrokristallisation bei gleichzeitiger Inhibition
3 Elektrolytische Raffination von Silber
3.1 Grundlagen zur Silberraffination
3.2 Verunreinigungen von Feinsilber durch Kupfer, Palladium und Blei
3.3 Technische Umsetzung durch die Möbius-Elektrolyse
3.4 Einsatz von Additiven zur Verbesserung der Kathodenqualität
4 Präzisierung der Aufgabenstellung 33
5 Experimentelle Charakterisierung des Systems
5.1 Beschreibung der Silberabscheidung aus Silbermethansulfonat
5.1.1 Angewandte Messmethoden
5.1.2 Experimentelle Vorgehensweise
5.1.3 Charakterisierung der Abscheidungskinetik
5.1.4 Messung des Diffusionskoeffizienten für Ag+
5.1.5 Charakterisierung der Kristallisation
5.1.6 Ableitung der
5.2 Applikationsbeispiel
5.2.1 Versuchsdurchführung
5.2.2 Optimierung der kathodischen Abscheidungsqualität durch Veränderung der Elektrolytzusammensetzung5.2.3 Verbesserung der Qualität des kathodischen Niederschlags durch Variation der Elektrolysebedingungen
5.2.4 Charakterisierung des Verhaltens typischer Verunreinigungen während der Silberraffination
6 Zusammenfassung
Literaturverzeichnis
Abbildungsverzeichnis
Tabellenverzeichnis
Anhang / The investigations started observing a significant change in the electrochemical deposition behaviour of silver when the electrolyte system is changed from the technically used nitric acid system to a methanesulfonic acid system. In the latter system a compact deposition on a cathode, unusual for silver, becomes possible. The basic investigations could show that an increase in deposition polarization causes the change. The reason for this increased deposition polarization is, according to evaluation of the existing measurement data, a change in the structure of the electrochemical double layer. The change in the deposition form of the silver could be successfully used for laboratory electrolysis. Thereby, compact silver deposits could be obtained at current densities up to 900 A/m^2. The contents of critical impurities of the silver refining electrolysis, lead, copper and palladium, could in most cases be kept below the applicable technical specifications. A technical implementation is therefore possible based on the investigations.
Translated with www.DeepL.com/Translator (free version):1 Einleitung 1
2 Grundlagen zur elektrolytischen Metallabscheidung
2.1 Elektrochemische Kinetik
2.2 Phasengrenze Kathode-Elektrolyt
2.3 Polarisation
2.3.1 Durchtrittspolarisation
2.3.2 Diffusionspolarisation
2.3.3 Reaktionspolarisation
2.3.4 Kristallisationspolarisation
2.4 Stofftransport
2.4.1 Diffusion
2.4.2 Migration
2.4.3 Konvektion
2.5 Durchtritt an der Phasengrenze
2.6 Metallkristallisation
2.6.1 Keimbildung
2.6.2 Keimwachstum
2.6.3 Inhibition
2.6.4 Elektrokristallisation bei gleichzeitiger Inhibition
3 Elektrolytische Raffination von Silber
3.1 Grundlagen zur Silberraffination
3.2 Verunreinigungen von Feinsilber durch Kupfer, Palladium und Blei
3.3 Technische Umsetzung durch die Möbius-Elektrolyse
3.4 Einsatz von Additiven zur Verbesserung der Kathodenqualität
4 Präzisierung der Aufgabenstellung 33
5 Experimentelle Charakterisierung des Systems
5.1 Beschreibung der Silberabscheidung aus Silbermethansulfonat
5.1.1 Angewandte Messmethoden
5.1.2 Experimentelle Vorgehensweise
5.1.3 Charakterisierung der Abscheidungskinetik
5.1.4 Messung des Diffusionskoeffizienten für Ag+
5.1.5 Charakterisierung der Kristallisation
5.1.6 Ableitung der
5.2 Applikationsbeispiel
5.2.1 Versuchsdurchführung
5.2.2 Optimierung der kathodischen Abscheidungsqualität durch Veränderung der Elektrolytzusammensetzung5.2.3 Verbesserung der Qualität des kathodischen Niederschlags durch Variation der Elektrolysebedingungen
5.2.4 Charakterisierung des Verhaltens typischer Verunreinigungen während der Silberraffination
6 Zusammenfassung
Literaturverzeichnis
Abbildungsverzeichnis
Tabellenverzeichnis
Anhang
| Identifer | oai:union.ndltd.org:DRESDEN/oai:qucosa:de:qucosa:38382 |
| Date | 10 March 2020 |
| Creators | Dressler, Alexander |
| Contributors | Stelter, Michael, Friedrich, Bernd, TU Bergakademie Freiberg |
| Source Sets | Hochschulschriftenserver (HSSS) der SLUB Dresden |
| Language | German |
| Detected Language | German |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, doc-type:doctoralThesis, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis, doc-type:Text |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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