Disolución anodica del niquel en medio acido. Caracterización de probetas termoplasticas conductroras del tipo grafito/niquel-polipropileno.

Abstract

El objetivo científico de este trabajo se centra principalmente en la caracterización de un tipo composite basado en la dispersión aleatoria de polvos micrométricos de grafito y níquel en el interior de una matriz termoplástica de polipropileno. Se han utilizado también técnicas microscópicas convencionales, de SEM, EDAX y STM para analizar la morfología superficial de las probetas. El composite estudiado es un material de tipo híbrido elaborado con polvos de níquel y de grafito grafito/níquel-polipropileno PPCNi. En primer lugar se estudiaron las propiedades eléctricas del PPCNi mediante el medidor LCR en forma comparativa con el composite de grafito-polipropileno (PPC). Mediante un proceso de lijado, se hizo un estudio de la recuperación porcentual del área electroactiva de este composite comparándola con la del níquel policristalino después de haber sido sometido a diferentes ciclos voltamperometricos, obteniéndose mayor porcentaje de recuperación en este material cuando ambos fueron sometidos a las mismas condiciones experimentales. Se realizó un estudio de la electrodisolución anódica del níquel policristalino y del níquel embebido en el PPCNi, mediante voltamperometría cíclica a diferentes velocidades de barrido, pH y temperaturas, en medio acuoso ácido de sulfatos; observándose comportamientos muy similares, por lo tanto se puede decir que los mecanismos de reacción son muy parecidos en ambos electrodos en estas condiciones experimentales, y ambos procesos están controlados por difusión. De acuerdo a este estudio, se puede decir que el mecanismo de reacción en la electrodisolución del níquel metálico, es el mismo tanto en el electrodo de níquel policristalino como en el electrodo de grafito/níquel-polipropileno. Las diferencias debidas a las respectivas morfologías superficiales se analizaron mediante EIS. También se realizaron electrodepósitos de níquel metálico sobre los electrodos de PPC y PPCNi y se observó que ambos se ajustan al modelo de nucleación progresiva hasta la relación de tiempos de t/tm =2.3, valores muy similares a estos han sido obtenidos por otros autores en los electrodepositos de níquel metálico sobre electrodos de níquel policristalino, por lo cual se puede decir también que el mecanismo de reacción en los electrodepositos de níquel metálico son similares en ambos materiales en estas condiciones experimentales. Por lo tanto los procesos de electrodisolución y electrodepósitos del Ni se estudian mejor en estos composites resultando que estos presentan múltiples ventajas: i) son de<br/>fácil manipular y moldear ii) son tener menor densidad iii) son mucho más baratos iv) sus resultados son más reproducibles. Esto estudio ha permitido proponer un método basado en el cálculo de la dimensión fractal, para calcular la composición superficial del PPCNi de este tipo de materiales híbridos.

The scientific goal of this work focuses on the characterization of a composite kind based on the random dispersion of micrometric powders of graphite and nickel in the inside of a thermoplastic matrix of polypropylene. Have been used conventional microscopy, SEM, EDAX and STM to analyze the surface morphology of the test. First we studied the electrical properties of PPCNi by LCR meter in comparison with the composite graphite-polypropylene (PPC). It was a study of the anodic electro-dissolution of polycrystalline nickel and nickel embedded in PPCNi by cyclic voltammetry at different scan rates, pH and temperature, in aqueous acid sulphate; observed behaviour very similar. Therefore, one can say that the reaction mechanisms are very similar on both electrodes in these experimental conditions, and both processes are controlled by diffusion. According to this study, we can say, that the reaction mechanism in electro-dissolution of the metallic nickel is the same in both the polycrystalline nickel electrode in the graphite electrode/nickel-polypropylene. Differences due to the respective surface morphologies were analyzed by EIS. Were also electro-nickel metal on the electrodes from PPC and PPCNi and noted that both conform to the model of progressive nucleation until the time t/tm = 2.3, values very similar to these have been obtained by other authors in the nickel electro-deposits on polycrystalline nickel electrodes, so one can say that the reaction mechanism in the electro-nickel metal in both materials are similar in these experimental conditions. Therefore, the processes of electro-dissolution and electro-deposits of Ni are studied better in these composites, which have many advantages: i) are easy to manipulate and shape ii) Are having a lower density iii) Are much cheaper iv) Their results are more reproducible. This study has allowed to propose a method based on the calculation of the fractal dimension, to calculate the fractional content of such hybrid materials.