铝的电镀技术研究进展（四）
2AlCl4-Al2Cl7-+Cl-在这类体系中,A1C13的含量为50mol%的熔体是中性的,A1C13含量小于50mol%的熔体为碱性,含铝离子主要以AlCl4-的形式存在,含A1C13大于50mol%的熔体为酸性,含铝离子主要以Al2Cl7-的形式存在。
这类体系的反应机理:
碱性熔体中:
阳极反应:Al-3e=Al3+
阴极反应:A1Cl4-+3eAl+4Cl-
酸性熔体中:
阳极反应:Al-3e=Al3+
阴极反应:4A12Cl7-+3eAl+7AlCl-4
⑶有机熔融盐体系反应机理
在A1C13-有机盐熔盐体系中也存在下列平衡:
2AlCl4-Al2Cl7-+Cl-
在A1C13:有机盐(摩尔比)为1:l的熔体中主要存在AlCl4-,而极少Al2Cl7-,在1:l熔体中加入A1C13即与AlCl4-络合生成Al2Cl7-络阴离子,在A1C13:有机盐为2:1熔体中则主要是Al2Cl7-络阴离子。
这类体系的反应机理:
A1C13:有机盐(摩尔比)≤1时:
阳极反应:Al-3e=Al3+
由于在所有有机熔盐中,有机阴离子比AlCl4-的还原电位还负,因此,这类体系的阴极反应不能发生铝的沉积反应,而是有机阳离子的还原。
A1C13:有机盐(摩尔比)>1时:
阳极反应:Al-3e=Al3+
阴极反应:4A12Cl7-+3eAl+7AlCl-4
因此,在A1C13-有机盐熔盐体系中,铝只能在酸性体系中电解才能沉积出来,而碱性体系则不能。
3结语
铝的电镀研究工作已开展很多年了,在有机溶剂体系和熔盐体系中都取得了很多突破性进展,但由于铝特殊的电化学性质,使得电镀铝的整个操作过程都须处在密封装置中、有保护气体保护、无水的环境下进行,另外各种镀液配方的组分也很难制取,所以电镀铝的工艺过程很复杂,操作困难,且成本很高,从而使电镀铝还没能广泛地应用于工业和日常生活中,今后的研究重点应放在进一步开发原料合成方便、制备简单的低温有机熔盐体系方面,以使电镀铝能得到更广泛的应用。
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