Influencia de la Agitación en la Transferencia de Materia en el proceso de producción electrolítica de ZnNi con partículas en el laboratorio y en la industria

• Autores: Mahmud, Z.
• Año de publicación: 2016
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: informe técnico
• Materia: ZnNi; ZnFe; ZnCo
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

Las dos razones por las cuales es fundamental la agitación, son a) la homogeneidad de la concentración de los componentes en solución (sales de iones que se depositan, aditivos, buffers, partículas) y b) la uniformidad de la concentración del depósito. Se han publicado artículos donde se hacen simulaciones. Para ello, se usaron voltametrías en éste trabajo, agitando, para la determinación de la corriente límite que se emplean para determinar la corriente a utilizar en la electrólisis para la producción del material. Se suelen determinar eficiencias mediante voltametrías de deposición- disolución y se obtienen eficiencias de electrodeposición en condiciones de convección o de transferencia de masa que permiten obtener variables de trabajo óptimas , como se presenta en los experimentos, en éste trabajo. Se encontró, que se obtiene la mayor eficiencia de proceso en una densidad de corriente igual a 0,8 j límite difusional, y que las eficiencias disminuyen a potenciales más negativos, en la zona de potenciales de reducción de agua. Las simulaciones se suelen hacer tomando elementos finitos considerando variables como: la densidad de corriente, relacionándolas con las variables medibles como el espesor. Los valores medidos de espesor y Ni % son parecidos con distintos tipos de agitación estudiadas (mecánica o con aire) a todas las densidades de corriente. Aunque las microestructuras son de grano más fino, con agitación por aire, se adopta para el proceso agitación mecánica porque es más fácil de controlar. Teniendo en cuenta la densidad de corriente límite de la voltametría se consideran en los cálculos, corrientes de trabajo J = 0,8 x J límite, para determinar el coeficiente de difusión D y en los estudios de transferencia de masa. En base a la configuración del sistema, el fluido (solución utilizada con concentración, velocidad, densidad, y viscosidad) se calculan los números adimensionales (Números de Reynolds, Schmidt y Sherwood) para el sistema en laboratorio y para la planta. Con la densidad de corriente límite difusional, J= I/A hallada en el laboratorio en las voltametrías, se determina la constante Cinética de reacción K, que debe ser alta para lograr que se produzca una alta transferencia de masa desde la solución al electrodo durante la electrodeposición. Se encontró en las mediciones de espesores con electrodo de disco rotatorio que a cada densidad de corriente de producción de las muestras aumenta notablemente el espesor medido con partículas de Alúmina o de Carburo de silicio es 1,4 x espesor medido de ZnNi sin partículas.
Fil: Mahmud, Z. Instituto Nacional de Tecnología Industrial. Procesos Superficiales; Argentina.