鎳表面氣孔形成主要原因有哪些？
氣孔産生(shēng)原因：①由于陰極反應産生(shēng)的氫氣泡黏附在鎳闆表面；②鎳闆吸附了機械夾雜(zá)的有機物(wù)。氫氣泡和不導電(diàn)的有機物(wù)占據在鎳闆表面位置，使該處電(diàn)阻增大(dà)，形成鎳的“零電(diàn)荷區”，鎳不能析出成爲空位，即氣孔。
(1)氫氣泡的産生(shēng)
①由鐵族元素的性質決定。鐵族元素電(diàn)解過程中(zhōng)，一(yī)是由于粒子擴散速度小(xiǎo)于電(diàn)子運動速度而造成“濃差極化”現象對于鐵族金屬特别是鎳來說是嚴重的，由此引起的鎳析出超電(diàn)位爲0.3～0.8 V，而一(yī)般金屬爲0.03 V以下(xià)；二是鐵族金屬作爲陰極反應2H+ +2e -H2具有很好的催化作用，大(dà)大(dà)減少了反應速度小(xiǎo)于電(diàn)子運動速度而造成的“電(diàn)化學極化”，因而，氫在鎳陰極闆上的超電(diàn)壓比一(yī)般金屬小(xiǎo)得多，鎳和氫的析出電(diàn)位可以計算。
鎳的析出電(diàn)位：
vffi=-0.24+[-(-0.5~-0.6)]=-0.74~-0.84
(9 - 22)
氫的析出電(diàn)位： ‰=Ⅱ+ blgDk (9-23)式中(zhōng)：n，6爲常數，n與極闆材料有關，由資(zī)料查得，鎳陰極闆取0.5（一(yī)般金屬爲1.2—1.5），6取0.12，計算當電(diàn)流密度在220 A/IT12時，氫的超電(diàn)位爲-0.8 V。由計算看出，在鎳電(diàn)解過程中(zhōng)，鎳和氫的析出電(diàn)位相近，因而氫的析出是不可避免的。實踐中(zhōng)隔膜内溶液pH高于新液pH，證實了氫離(lí)子的放(fàng)電(diàn)反應存在。
②技術條件控制不當
a．pH:根據能斯特公式，氫的析出電(diàn)位與氫離(lí)子的濃度有關，v析=v0 +0.51gH+，從公式看出，增加pH，有利于增加氫的析出電(diàn)位（負值）。低pH(2.6)電(diàn)解，氫的超電(diàn)位小(xiǎo)，氫析出較多，此區由于酸度大(dà)，溶液中(zhōng)無氫氧化物(wù)膠體(tǐ)産生(shēng)，溶液黏度小(xiǎo)，陰極對氫的吸附作用小(xiǎo)。即使溫度在55℃左右，氫氣也暢通無阻逸出液面，不産生(shēng)氣孔。
高pH(4.5~5.0)，此區氫析出電(diàn)位高，産生(shēng)氫氣少，生(shēng)成以Ni( OH)3爲主的少量氫氧化物(wù)。當溫度高于65℃時，其黏度較小(xiǎo)，對鎳的遷移影響小(xiǎo)，電(diàn)鎳不産生(shēng)氣孔，如果溫度低于60℃則易産生(shēng)氣孔。
pH 3.5左右時氫的析出量在上兩區之間，但此pH剛好是微量鐵離(lí)子水解爲膠體(tǐ)氫氧化鐵的範闱，氫氧化鐵懸浮在溶液中(zhōng)，其黏度相當大(dà)。一(yī)方面使鎳離(lí)子遷移速度大(dà)大(dà)降低，又(yòu)使隔膜袋堵塞，影響陰極液循環，從而加快鎳的“濃差極化”；另一(yī)方面，氫氧化鐵的存在也有利于氫氣泡留在陰極表面。因而，此區溫度保持在65℃以上，電(diàn)鎳氣孔也大(dà)量産生(shēng)，爲電(diàn)鎳生(shēng)産禁區。
b．溫度：鎳電(diàn)解液溫度升高，同時降低鎳和氫的超電(diàn)位。但是溫度升高，溶液黏度降低，有利于氫的析出，因此黏度高的溶液，要求溫度高。反之，溫度可以降低。
c．電(diàn)流密度：提高電(diàn)流密度，同時提高鎳和氫的超電(diàn)位。但電(diàn)位過高，鎳的超電(diàn)位比氫的超電(diàn)位增加得快，有利于氫的析出。如對于同一(yī)塊電(diàn)鎳來說，陰極比陽極寬得不多，則産生(shēng)邊部電(diàn)流密度集中(zhōng)，鎳離(lí)子來不及補充，邊部産生(shēng)氣孔。加寬陰極，可消除此現象。
對于三種體(tǐ)系的鎳電(diàn)解溶液來說，全硫酸介質導電(diàn)性能差，一(yī)般不能用太高的電(diàn)流密度，必須采用适合的pH、溫度。否則，易産生(shēng)氣孔。
d．溶液主要成分(fēn)：在硫酸鹽體(tǐ)系中(zhōng)主要靠鎳離(lí)子、鈉離(lí)子、硫酸根等離(lí)子導電(diàn)，鎳離(lí)子是在陰極析出物(wù)質，如果濃度低，會産生(shēng)鎳的貧化現象。鎳在不同的電(diàn)解液體(tǐ)系中(zhōng)有着不同的溶解度，但不高，較易析出，使溶液黏度增大(dà)。另外(wài)，鎳的導電(diàn)性不太好，鎳離(lí)子濃度太高太低都會引起“濃差極化”，導緻氣孑L産生(shēng)。一(yī)般全硫酸介質鎳離(lí)子濃度控制在40~50 g/L。
鎳離(lí)子能增加溶液比電(diàn)導，但在鎳離(lí)子缺乏時，鈉離(lí)子聚集在陰極附近，本身不參與陰極反應而阻礙鎳析出，産生(shēng)大(dà)量氫氣。
e．陰陽極液流動：陰陽極液流動，直接影響着鎳離(lí)子的遷移速度。實踐中(zhōng)，陰極液的流動性受到許多因素的制約，如隔膜袋材質、新液流量等。但是，陽極液的流動性易被忽視。在電(diàn)解槽設計時，電(diàn)解槽長、寬、高不适合，易造成陽極液流動的死角。不采取措施和不使用添加劑時，電(diàn)鎳有大(dà)量氣孔，如果從陰極室和陽極室多引進幾根進出管，加強溶液循環，氣孑L明顯減少或消除。
以上由于氫氣析出黏附在陰極上産生(shēng)氣孔，多分(fēn)布在鎳闆中(zhōng)上部和邊緣。
(2)溶液中(zhōng)各種機械夾雜(zá)的有機物(wù)
由設備和工(gōng)藝中(zhōng)帶入鎳電(diàn)解液的各類有機物(wù)一(yī)般有兩大(dà)特點，一(yī)是在水中(zhōng)溶解度小(xiǎo)，多半以機械夾雜(zá)存在于溶液中(zhōng)；二是本身導電(diàn)性差，又(yòu)易被界面吸附，機械夾雜(zá)物(wù)被陰極吸附位置，鎳不能析出形成氣孔。如含0272萃餘液電(diàn)解，當其含量高于10 mg/L時，有部分(fēn)機械夾雜(zá)的C272被陰極吸附，形成底黑。由于夾帶較多的煤油，煤油在溶液中(zhōng)的溶解度隻有0.1 mg/L，被陰極吸附後向四周擴散，形成一(yī)片片密集的氣孔。