مطالعه مکانیسم اکسیداسیون ماده معدنی اسفالریت حاوی سرب زیاد با استفاده از تکنیک های الکتروشیمیایی

در این مقاله اکسیداسیون اسفالریت حاوی گالن زیاد در محلول 0/5 M اسید سولفوریک با استفاده از الکترودهای خمیری کربن در دمای 22 °C مورد مطالعه قرار گرفته است. روشهای مختلف الکتروشیمیایی شامل ولتامتری چرخهای و اسپکتروسکوپی امپدانس الکتروشیمیایی (EIS) برای بررسی رفتار اسفالریت استفاده شده است. نتایج ولتامتری چرخهای در محدوده -500 الی 900 mV vs. Ag/AgCl نشان میدهد که نرخ سرعت حل شدن اسفالریت در حضور گالن نسبت به اسفالریت انگوران (با گالن کم) در سیکل اول بیشتر بوده و با افزایش سیکلهای ولتامتری چرخه ای مقدار چگالی جریان به شدت کاهش می یابد. در محدوده پتانسیل ذکر شده، سه پیک اکسیداسیون A1، A2 و A3 تشکیل شده که در پیک های A1 و A2 اکسیداسیون اسفالریت با تشکیل لایه غیرفعال و غیرقابل حل گوگرد و سولفات سرب همراه است، در حالی که با افزایش پتانسیل به پیک A3 واکنش به صورت تک مرحلهای بدون تشکیل لایه غیرفعال گوگرد میباشد. به جهت مطالعه دقیق تر اکسیداسیون اسفالریت و لایه غیرفعال تشکیل شده بر روی سطح اسفالریت با استفاده از EIS مورد بررسی قرار گرفت. نتایج مطالعات EIS اطلاعات بدست آمده از ولتامتری چرخه ای را تایید کرده و تصریح میکند که در پیک اکسیداسیون A1 و A2 مکانسیم اکسیداسیون به صورت تشکیل یک لایه دوگانه و پدیده نفوذ از سطح ذره میباشد. برای پیک A3 نیز تشکیل یک نیم حلقه مربوط به فرآیند انتقال بار، مکانیسم تک مرحله ای را قویا تایید مینماید.

کلیدواژه ها:

اسفالریت ، مکانیسم الکتروشیمیایی ، اکسیداسیون ، ولتامتری چرخهای ، اسپکتروسکوپی امپدانس الکتروشیمیایی.