Comparative studies of the electroreduction of zinc ions from gluconate solutions

This study considers the role of chloride and sulphate anions in the cathodic reduction of zinc ions from gluconate solutions (chloride, sulphate, chloride-sulphate). Cyclic potentiodynamic and potentiostatic polarization measurements, as well as chronoamperometric experiments, were performed. Electrochemical results were correlated with the speciation of the baths. The experiments revealed the inhibiting effect of sulphate ions on the cathodic process caused by the formation of stable neutral ZnSO4 complex in the sulphate-gluconate bath. It resulted in zinc deposition under a limiting current, with the release of metal cation as a rate-determining step. The less stable ZnGlu+ complex dominated both chloride-containing baths, thus the metal deposition ran under activation control. Independent of the solution composition, the nucleation of zinc occurred according to the instantaneous model.

W artykule przedstawiono rolę anionów chlorkowych i siarczanowych w katodowej redukcji jonów cynku z roztworów glukonianowych (chlorkowy, siarczanowy, chlorkowo-siarczanowy). Przeprowadzono pomiary cyklicznej polaryzacji potencjodynamicznej i potencjostatycznej oraz eksperymenty chronoamperometryczne. Wyniki elektrochemiczne skorelowano ze składem jonowym roztworów. Eksperymenty wykazały hamujący wpływ jonów siarczanowych na proces katodowy w kąpieli siarczanowo-glukonianowej spowodowany tworzeniem się stabilnego obojętnego kompleksu ZnSO4. W rezultacie, w elektrolicie siarczanowym osadzanie cynku zachodziło w warunkach prądu granicznego, a etapem powolnym było uwalnianie jonu metalu z kompleksu. W obecności jonów chlorkowych dominujący kompleks stanowił mniej trwały ZnGlu+, a redukcja jonów cynku zachodziła w warunkach kontroli aktywacyjnej. Niezależnie od składu roztworu stwierdzono natychmiastowe zarodkowanie cynku.