la prima rivista italiana sui circuiti stampati - B2B24 - Il Sole 24 Ore

42 PCB giugno 2011
Gli esperimenti sono stati
condotti in una cella elettrochimica
a tre elettrodi, di cui
l’elettrodo di lavoro è costituito
da metalli come il Cu, l’Ag,
il Ni e il Pd, l’elettrodo ausiliario
dal Pd mentre l’elettrodo di
riferimento da Ag/AgCl. Tutti
gli esperimenti sono stati eseguiti
in atmosfera protettiva di
azoto a temperatura ambiente.
Le curve corrente/potenziale
sono state registrate a 5 mV/s
e 50 mV/s (scan rate) grazie
all’utilizzo di un potenziostato
del tipo Autolab PG Stat 30
(Eco Chemie). La concentrazione
della soluzione dell’agente
riducente è stata ssata a
0,3 mol/l e il pH delle soluzioni
è stato tamponato a 13,0
con idrossido di sodio.
Risultati e discussioni
Curve voltammetriche sono state
registrate per la reazione anodica
delle soluzioni di formaldeide ed acido
gliossilico su diversi metalli (vedi
Figg. 2 e 3). Tali curve di polarizzazione
indicano un di erente grado di
ossidazione dei due agenti riducenti
su ogni elettrodo.
La massima ossidazione dell’agente
riducente può essere messa in relazione
alla massima densità di corrente j
registrata. L’ossidazione dell’acido
gliossilico sull’elettrodo di Ag è avvenuta
ad una massima densità di
corrente di 0,008 A/cm 2 , mentre l’ossidazione
della formaldeide, sempre
su tale elettrodo, a 0,016 A/cm 2 ; ne
consegue che la densità di corrente
durante l’ossidazione della formaldeide
risulta il doppio rispetto a quella
dell’acido gliossilico in identiche condizioni
di test.
Inoltre si può notare come entrambi
gli agenti riducenti reagiscano in
maniera di erente sui vari metalli e
Fig. 4 - “Volcano plot”: valori di corrente
di ossidazione di HCHO
come il valore di densità di corrente
decresca nel seguente ordine:
Ag, Cu, Pd, Ni (per l’acido gliossilico)
e
Ag, Pd, Cu, Ni (per la formaldeide).
In letteratura esiste un numero rilevante
di dati circa l’attività elettroca-
talitica dei vari metalli durante
l’ossidazione della formaldeide
(vedi Fig. 4 e 5) [5].
Esiste una correlazione fra
le attività catalitiche riportate
nel diagramma “Volcano
plot” e quelle derivanti dalle
curve di polarizzazione. Nel
diagramma “Volcano plot” di
Fig. 4, il valore normalizzato
del picco di corrente durante
ossidazione della formaldeide
è riportato in funzione dell’entalpia
di formazione del sale
metallico dell’acido formico
(formiato).
L’argento e il palladio risultano
essere i migliori catalizzatori
per l’alta densità
di corrente di scambio e per
l’elevata cinetica del processo
di assorbimento. Metalli con
tali caratteristiche si collocano
nella parte superiore del
diagramma “Volcano plot”. Il rame e
il nickel si trovano invece nella parte
inferiore del diagramma esibendo
una bassa densità di corrente ed
un’alta entalpia di assorbimento.
Durante l’ossidazione della formaldeide
viene formato il formiato
metallico come prodotto di reazione
intermedio, il quale viene fortemente
Fig. 5 - Attività catalitica di vari metalli per l’ossidazione di differenti riducenti
(misure di potenziale a 10 -4 A/cm²)