Kupferauflösung in Ammoniaklösungen: Identifizierung des Mechanismus bei niedrigen Überpotentialen

Die Korrosion von Kupfer in Ammoniaklösungen wird erheblich von einer Vielzahl von Parametern beeinflusst, wie z.B. der Konzentration von Ammoniak, pH-Wert, Temperatur, Konzentration von , der Anwesenheit/Abwesenheit von gelöstem Sauerstoff, der chemischen Natur und der Konzentration des Anions, aber auch von ausgewählten Korrosionsprodukten, insbesondere , verschiedenen adsorbierten Intermediaten und schließlich passiven Filmen. In der vorliegenden Arbeit versuchen wir, die Korrosion von Kupfer in einem breiten Potentialfenster von −1,4 bis 0 gegen Quecksilber/Quecksilbersulfatelektrode (MSE) und in einem umfangreichen Konzentrationsbereich verschiedener Spezies (0,2–3,5 mol/L , 0–0,1 mol/L , pH 10–12,5) zu erhellen. Dann konzentrieren wir uns auf den ersten Peak, der zwischen −1,0 und −0,6 V gegen MSE auftritt, mit dem Ziel, den zugrunde liegenden Mechanismus zu erklären. Wir zeigen, dass die Reaktionsordnung der Auflösungsreaktion hinsichtlich Ammoniak 2 beträgt. Weiterhin zeigen wir, dass durch die Verwendung herkömmlicher elektrochemischer Methoden in Kombination mit einer optischen Methode (Rasterelektronenmikroskopie) eine zweistufige (elektrochemisch-chemische) Reaktion, die identifiziert wird, als der wahrscheinlichste Passivierungsmechanismus angesehen wird, was mit den vorherigen Annahmen anderer Autoren übereinstimmt. Schließlich bestätigen wir diesen Mechanismus durch die Durchführung von Impedanzanalysen unter verschiedenen experimentellen Bedingungen.