电化学原理第九章 金属的电沉积过程

n+
金属络离子的阴极还原 机理： 以氰化镀锌为例） 机理：（以氰化镀锌为例）
Zn(CN) + 4OH = Zn(OH ) + 4CN
2− 4 2− 4 −
配位体交换 配位数降低
Zn(OH ) = Zn(OH )2 + 2OH
2− 4
2− 2−
−
Zn(OH )4 + 2e = Zn(OH )2 (吸 ） 附
第二节 金属的阴极还原过程 金属离子从水溶液中阴极还原的可能性 ： 满足上式金属离子才能从水溶液中还原。 满足上式金属离子才能从水溶液中还原
ϕ < (ϕ平＋η)
简单金属离子的阴极还原
M ⋅ mH2 0 + ne ⇒ M + mH2O
步骤： 步骤： 水分子的重排和水化程度的降低 水化离子转变为吸附原子（离子） 水化离子转变为吸附原子（离子） 吸附原子（离子） 吸附原子（离子）转变为金属原子
第九章 金属的电沉积过程
第一节 金属电沉积的基本历程的特点 一.基本历程 基本历程 液相传质 前置转化 电荷传递 电结晶
二.金属电沉积过程的特点 金属电沉积过程的特点 阴极过电位是电沉积过程进行的动力； 阴极过电位是电沉积过程进行的动力； 双电层的结构， 双电层的结构，特别是粒子在紧密层中 的吸附对电沉积过程有明显影响； 的吸附对电沉积过程有明显影响； 沉积层的结构、 沉积层的结构、性能与电结晶过程中新 晶粒的生长方式和过程密切相关，同时 晶粒的生长方式和过程密切相关， 与电极表面（基体金属表面） 与电极表面（基体金属表面）的结晶状 态密切相关。 态密切相关。
Zn(OH ) (吸 ） Zn(晶 中 + 2OH − 附 ＝ 格 ）
2− 2
电子转移
进入晶格
第三节
金属电结晶过程
金属电结晶的形式 阴极还原的新生态吸附原子聚集形成晶 晶核长大称晶体； 核，晶核长大称晶体； 新生态吸附原子在电极表面扩散， 新生态吸附原子在电极表面扩散，达到 某一位置并进入晶核， 某一位置并进入晶核，在原有金属的晶 格上延续生长。 格上延续生长。
盐溶液中结晶过程 过饱和度越大，结晶出来的晶粒越小； 过饱和度越大，结晶出来的晶粒越小； 过饱和度越小，结晶出来的晶粒越大； 过饱和度越小，结晶出来的晶粒越大； 在一定过饱和度的溶液中， 在一定过饱和度的溶液中，能继续长大 的晶核必须具有一定大小的尺寸 。
电结晶形核过程规律 电结晶形核过程 电结晶时形成晶核要消耗电能， 电结晶时形成晶核要消耗电能，所以平衡 电位下不能形成晶核， 电位下不能形成晶核，只有达到一定的阴 极极化值时（析出电位）才能形核； 极极化值时（析出电位）才能形核； 过电位的大小决定电结晶层的粗细程度。 过电位的大小决定电结晶层的粗细程度。
ห้องสมุดไป่ตู้
在已有界面上的延续生长
直接在生长 点放电
通过扩散进入 生长点