Measurement of the specific surface area of loose copper deposit by electrochemical methods

Abstract

In the work the surface area of the electrode with dispersed copper deposit obtained within 30 seconds was evaluated by techniques of chronopotentiometry (CPM) and impedance spectroscopy. In method CPM the electrode surface available for measurement depends on the value of the polarizing current. At high currents during the transition time there is a change of surface relief that can not determine the full surface of loose deposit. The electrochemical impedance method is devoid of this shortcoming since the measurements are carried out in indifferent electrolyte in the absence of current. The area measured by the impedance is tens of times higher than the value obtained by chronopotentiometry. It is found that from a solution containing sulfuric acid the deposits form with a high specific surface area. Based on these data it was concluded that the method of impedance spectroscopy can be used to measure in situ the surface area of the dispersed copper deposits.Key words: current, chronopotentiometry, loose copper deposit, depletion factor, impedance spectroscopy. Е. А. Долматова, А. В. Патрушев, Т. Н. ОстанинаИзмерение удельной поверхности рыхлого осадка меди электрохимическими методами В работе проведена оценка площади поверхности электрода с дисперсным осадком меди, полученным в течение 30 секунд методами хронопотенциометрии (ХПМ) и импедансной спектроскопии. В методе ХПМ поверхность электрода, доступная для измерения, зависит от величины поляризующего тока. При больших токах в течение переходного времени проис-ходит изменение рельефа поверхности, что не позволяет определить полную поверхность рыхлого осадка. Метод электрохимического импеданса лишен этого недостатка, так как из-мерения проводятся в индифферентном электролите в отсутствие тока. Площадь, измерен-ная методом импеданса, в десятки раз превышает значения, полученные методом хронопо-тенциометрии. Установлено, что из раствора, содержащего серную кислоту, формируются осадки с высокой удельной поверхностью. На основании полученных данных сделан вывод, что метод импедансной спектроскопии может быть использован для измерения in situ площа-ди поверхности дисперсных осадков меди.Ключевые слова: ток; хронопотенциометрия; осадок свободной меди; коэффициент истощения; импедансная спектроскопия.© Dolmatova E. A., Patrushev A. V., Ostanina T. N., 2016 Dolmatova E. A., Patrushev A. V., Ostanina T. N.