Cómo la densidad de corriente y la temperatura afectan la eficiencia de la electroobtención de zinc

¿Cómo afectan la densidad de corriente y la temperatura a la eficiencia de la electroobtención de zinc?

Generalmente, la mayor densidad de corriente promueve un crecimiento aleatorio de electrodepósitos que se adhieren débilmente a los cátodos y se desplazan fácilmente por la mayor evolución del gas hidrógeno. Mientras tanto, la mayor densidad de corriente puede mejorar la eficiencia actual de la generación de MnO2 y, por lo tanto, disminuye la eficiencia actual de la deposición de Zn. La electroobtención de baja densidad de corriente se lleva a cabo en sentido contrario.


La masa del depósito de zinc aumentó significativamente con el aumento de la densidad de corriente de 450 a 650 Am-2, mientras que aumentó muy poco con el aumento adicional de la densidad de corriente a 650 A m-2. La evolución del hidrógeno fue la principal reacción secundaria catódica. En el rango de densidad de corriente de 450 a 750 Am-2, la eficiencia actual de la evolución del hidrógeno aumentó con el aumento de la densidad de corriente. A una densidad de corriente catódica más alta, la evolución del hidrógeno se facilitó más que la deposición de zinc, lo que resultó en una menor eficiencia de la corriente de zinc.

Un rango de temperatura óptimo de 30 ° -40 ° C se mantiene mediante el enfriamiento porque la eficiencia de los amperios se ve afectada a temperaturas más altas. Además, la contaminación por plomo del cátodo de zinc, procedente del ánodo convencional, aumenta con la temperatura. El voltaje teórico de descomposición del sulfato de zinc es de 2,35 voltios, pero el valor comercial con ánodos de plomo es de aproximadamente 2,67 voltios. Debido a la existencia de sobrepotencial, el voltaje real aplicado supera los 3 voltios y aumenta con la densidad de corriente. Pero el mantenimiento de las celdas a 30°-40° C. generalmente requiere un enfriamiento costoso; y operar a corrientes superiores a aproximadamente 40 ASF (amperios por pie cuadrado), lo cual es muy deseable para reducir el alto costo de capital de la casa de tanques, se descarta comúnmente porque resulta en una contaminación excesiva por plomo del zinc, debido a la disolución anódica del plomo.