hrvatski

Anodna oksidacija aluminija u otopini limunske kiseline

Anodna oksidacija aluminija u otopinama elektrolita dovodi na njegovoj površini do formiranja i rasta oksidnih filmova različite strukture i svojstava, a korozijska otpornost i elektrokemijsko ponašanje aluminija bitno su određeni svojstvima i stabilnošću anodnog oksidnog filma. U otopinama limunske kiseline anodnom oksidacijom aluminija nastaje barijerni tip oksidnog filma različite morfologije i debljine, što ovisi o načinu provođenja anodne oksidacije. U ovom radu istraživan je mehanizam i kinetika rasta, kao i svojstva oksidnog filma formiranog na aluminiju u otopini limunske kiseline u potenciodinamičkim uvjetima. Istraživanje je provedeno primjenom potenciodinamičke polarizacije, cikličke voltametrije i elektrokemijske impedancijske spektroskopije. Istraživanja su provedena u otopini limunske kiseline, c = 0.05 mol dm-3, pH = 6, na temperaturi od 25 °C. Kao radna elektroda korišten je aluminij visoke čistoće (w = 99.999 %), dok je kao referentna elektroda poslužila zasićena kalomel elektroda (ZKE). Mjerenja su provedena pomoću potenciostata/galvanostata EG&G PAR Model 273A i "lock-in" pojačala EG&G PAR Model 5210, uz kontrolu uvjeta eksperimenata putem računala. Ciklička voltametrija provedena je uz različite brzine polarizacije (10 - 50 mV s-1) u granicama od potencijala otvorenog strujnog kruga (OCP) do anodnog potencijala 1.5 V, zatim u povratu do -1.5 V, te na kraju ponovno do vrijednosti OCP. Anodni film formiran je potenciodinamičkom polarizacijom (í = 30 mV s-1) do različitih vrijednosti anodnih potencijala (0.25 - 1.5 V), nakon čega je strujni krug prekinut i film je stabiliziran 30 min na OCP prije impedancijskih mjerenja. Impedancijska mjerenja provedena su u širokom području frekvencija od 100 kHz do 0.5 mHz uz amplitudu izmjeničnog napona od ± 5 mV. Anodna polarizacija aluminija dovodi do naglog porasta struje, nakon čega se javlja strujni plato na kojem nema promjene vrijednosti struje sa daljnjom anodnom polarizacijom. U tom području potencijala dolazi do rasta oksidnog filma barijernog tipa. Analizom vrijednosti struja platoa u ovisnosti o brzini polarizacije određeni su kinetički parametri rasta oksidnog filma, koji zadovoljavaju mehanizam rasta oksidnog filma ionskom vodljivošću pod utjecajem visokog električnog polja kroz oksidni film. Za potenciodinamički formirane oksidne filmove na aluminiju snimljeni su impedancijski spektri. Matematičkom analizom određene su vrijednosti elemenata ekvivalentnog kruga Rel(RQ), gdje je Rel otpor elektrolita, R otpor anodnog oksidnog filma, a Q je konstantno fazni element koji obzirom na dobivene vrijednosti n (n je približno 1) predstavlja kapacitet oksidnog filma (C). Uočena je linearna ovisnost recipročne vrijednosti kapaciteta o anodnom potencijalu, a iz vrijednosti kapaciteta izračunate su debljine oksidnog filma formiranog u potenciodinamičkim uvjetima.

aluminij; limunska kiselina; anodna oksidacija

nije evidentirano