Тошкент кимё –технология институти силикат материаллари ва нодир, камёб металлар технологияси кафедраси

5–МАЪРУЗА. ТОЗАЛАШНИНГ СИҚИБ ЧИҚАРИШ
(ЦЕМЕНТАЦИЯ) УСУЛИ.
Сувли эритмалардан металл ионларини ундан электроманфийрок металлар ёки водород ёрдамида электролитик кайтарилиш содир этилса, бу жараёнга сиқиб чиқариш дейилади.
Бу усул таркибида паст ўта кучланувчанлилик водородли қўшимча тутган техник металларнинг электрокимёвий коррозияланиши ва гальваник элементларнинг ишлаш принципига асосланган. Бунда оддий кимёвий ок-сидланиш – қайтарилиш реакциялари, битта металл заррачасининг турли қисмларида, шунга ўтказгичлар мавжудлиги ва қулай энергетик шароит борлиги учун, содир бўлади. Шунинг учун СиSO₄ + Zn → Cu + ZnSO₄ кўра борадиган сиқиб чиқариш (цементация) жараёнининг тезлиги, ўзининг потенциалига ва хар қандай электрокимёвий жараёнларни белгиловчи омилларга боғлиқ бўлган, аноддаги (Zn→ Zn²⁺+2е) ва катоддаги (Cu²⁺+2е →Сu) жараёнлар орқали аниқланади. Ҳар қандай электрокимёвий жараёнларга ўхшаб, цементация жараёни ҳам шароитга қараб, секинлашган диффузияда ёки электрокимёвий босқичнинг фақат ўзида содир бўлади.
Водород ионларининг эритмадаги миқдори асосий омиллардан ҳисобла-нади, чунки улар М₂^z+ ионлар вазифасини бажариб, улар ўрнини эгаллаши билан ва металл ионларининг ажралиб чиқишини камайтириши ва цементацияни содир қилувчи металл сарфини ошириб юбориши мумкин. Водород ионлари миқдорининг жуда камайиб кетиши эритмада кам эрувчан асосли бирикмаларнинг хосил бўлишини, ва улар электромусбатроқ металл юзасига чўкиб, металлдаги фаол юзани кескин камайтирилишига олиб келади.
Водороддан ташқари электролитда эриган кислород ҳам кўпроқ мусбат потенциалларда қайтарилиб, М₂^z+ металл ионларига аталган электронларни тортиб олади ва шунинг учун М₂^z+ ионларининг эритмадан чиқиб кетиши секинлашади. Демак, эритмадан кислороднинг чиқариб юборилиши цементация жараёнини тўлароқ боришига олиб келади, бу эса эритмадан сиқиб чиқарилаётган металлнинг охирги қолдиқларини чиқариб олишда катта ахамият касб этади.
Цементация жараёнига ҳароратнинг таъсири сезиларли ва турличадир. Бир томондан ҳарорат диффузия тезлигини ва электр ўтказувчанликни оширади, сиқиб чиқарилаётган металлнинг қутбланишини пасайтиради, эритмадан кислороднинг чиқиб кетишини кучайтиради, бошқа томондан водороднинг ўта кучланишини сезиларли даражада пасайтиради, сиқиб чиқараётган металлнинг унумсиз сарфини оширади.
Цементация жараённинг охирги – энг жавобгар босқичи бўлиб, эритманинг охирги тозалик даражасини аниқлаб беради. Эритмада қолган озгина М₂^z+ чегирилган токда ҳам ажралиб чиқади, ва Н⁺ нинг токсизланиши, кислороднинг қайтарилиши каби номаъқул жараёнларнинг содир бўлиши кўпайиб кетади. Юқорида айтиб ўтилган параметрларни ўзгартириш орқали барча ёнаки жараёнлар тезликларини камайтиришни ҳисоби олинади. Бир нечта ионларни биргаликда сиқиб чиқарилаётганда, жараён анча мураккаблашиб кетади. Бундай шароитларда кўп босқичли цементацияни қўллаш, сиқиб чиқарувчи металларнинг аниқ ўлчанган миқдорларини босқичма-босқич қўшиш йўли билан амалга оширилади.