The Use of Rotating Cylinder Electrode to Study the Effect of 1,3-Dihydroxypropane on the Production of Copper Powder

O efeito de diferentes concentrações de 1,3-diidroxipropano (DHP) na eletrodeposição de cobre a partir de soluções de sulfato de cobre acidificado, tem sido estudado em diferentes temperaturas e velocidades de rotação. A eletrodeposição de cobre foi obtida sobre um eletrodo de cilindro rotatório (RCE) de cobre puro. A porcentagem de inibição, P, no cobre eletrodepositado foi 0,00-92,91%, dependendo das variáveis experimentais. P depende da temperatura e fração molar de DHP, enquanto a rotação não mostrou nenhuma influência. Os valores da energia de ativação do processo de eletrodeposição, E a , encontrados, foram menores do que 28 kJ mol, indicando que o processo é controlado por difusão. As correlações da transferência de massa global, nas presentes condições, têm sido obtidas usando-se o método de análise dimensional. Os dados foram válidos para 80 < Sh (Sh = número de Sherwood) < 3970, 290 < Sc (Sc = número de Schmidt) < 59284 and 271 < Re (Re = número de Reynolds) < 52705 e os resultados concordaram com os estudos prévios de transferência de massa para cilindros rotatórios em regimes de fluxo turbulento. Determinação experimental da velocidade crítica da solução foi obtida para branco e solução de DHP a 20% (v/v) em 298 K. O efeito do tempo, quantidade de DHP, temperatura e velocidade de rotação nas mudanças morfológicas do cobre em pó eletrodepositado, bem como a composição do depósito e tamanho de partícula, têm sido estudados. Vários tamanhos de partículas, no intervalo de 60,5 a 203,4 nm foram obtidos e caracterizados por EDS e XRD, tendo-se encontrado que as partículas eram de cobre puro com pequena quantidade de oxigênio. Diferentes topografias provaram que a razão da eletrodeposição de cobre aumenta com o aumento do tempo, temperatura e velocidade de rotação. Além disso, foi provado que a razão da eletrodeposição decresce pela adição de DHP à solução. Entretanto, os resultados obtidos por SEM apoiaram aqueles obtidos por medidas eletroquímicas. A estrutura morfológica do pó de cobre depositado da solução a 20% (v/v) de DHP em 1000 rpm e 298 K foi notável, agregados cristalinos arredondados com espaços vazios.