Effects of Gelatine, Thiourea and Chloride Ion on the Copper Cathode Polarisation Behaviour in Acidic Copper Sulphate At 65 °C

Abstract

The effect of 4 mg dm-3 thiourea (4TU), 11.5 mg dm-3 gelatine (11.5G) and 40 mg dm-3 chloride ions (40Cl) and their binary and ternary combinations on the polarisation behaviour of copper cathode in acidic copper sulphate electrolyte at 65 °C was investigated using the potentiodynamic polarisation method. The results showed that a chloride ion addition to 4TU containing electrolyte intensified the polarising effect at low current densities and eliminated the depolarising effect at high densities produced by 4TU alone. A gelatine addition also produced a synergetic polarising effect with 4TU at low current densities but could not eliminate the depolarising effect produced by 4TU alone at high current densities. The polarising effects given by the three single additives were rather weak. The binary additives 4TU+11.5G and 4TU+40Cl did not produce a strong polarising effect either, while an 11.5G+40Cl combination manifested a much stronger synergy than the others. The ternary additive 4TU+11.5G+40Cl gave a similarly strong polarising effect on the copper cathode compared to that of the binary additive 11.5G+40Cl and this effect originated mainly from the synergy of 11.5G+40Cl.L'effet de la thiourée de 4 mg dm-3 (4TU), la gélatine de 11,5 mg dm-3 (11,5G) et les ions de chlorure de 40 mg dm-3 (40Cl) ainsi que leur combinaisons binaire et ternaire sur le comportement de polarisation de la cathode de cuivre dans l'électrolyte acide de sulfate de cuivre à 65 °C a été étudié en utilisant la méthode de polarisation potentiodynamique. Les résultats montrent que l'ajout des ions de chlorure dans l'électrolyte contenant thiourée peut intensifier l'effet polarisant causé par 4TU à basse surtension et éliminer l'effet dépolarisant à haute surtension produit par la thiourée seule, i.e., éliminer le phénomène de transition de la polarisation à la dépolarisation, alors que, l'ajout de gélatine ne peut pas éliminer ce phénomène causé par la thiourée. L'effet polarisant de 11,5G, 40Cl et 4TU seuls sur la cathode de cuivre est faible. Les additifs binaire 11,5G+4TU et 40Cl+4TU produisent une faible synergie, alors que l'autre additif binaire 11,5G+40Cl manifeste un effet polarisant très remarquable. Tout l'effet polarisant diminue avec le temps après l'ajout des additifs, surtout pour 11,5G+40Cl. L'additif ternaire 11,5G+40Cl+4TU donne un effet polarisant qui est similaire à celui de 11,5G+40Cl signifiant que l'effet polarisant de l'additif ternaire 4TU+11,5G+40Cl est principalement d'origine de l'additif binaire 11,5G+40Cl.