Modeling of a process for removal of metal ions by electromigration and electrodeposition

A mathematical model for the removal of impurities of the metal ions of Fe, Ni, and Cu from hard chromium plating solution by electromigration and subsequent electrodeposition has been developed and presented. Experimental data for the metal removal at 45°C and constant cell voltage using o‐phosphoric acid as the catholyte are presented. Up to 36% iron and 29% nickel removal is obtained over about 25 h. The copper removal rate is observed to be approximately four times greater than the rate of nickel removal. The experimental data were found to closely match results predicted from the model developed. The inherent model parameters such as mobility, diffusivity, mass transfer coefficient and metal deposition rate constants were estimated. The calculated values of these parameters are found to be in good agreement with the published data. On présente un modèle mathématique pour le retrait des impuretés des ions métalliques de Fe, Ni et Cu d'une solution de revêtement de chromage dur par électromigration et électrodéposition subséquente. Des données expérimentales pour le retrait métallique à 45°C et le voltage d'éléments constants à l'aide de l'acide o‐phosphorique comme catholyte sont présentées. Un retrait de 36% pour le fer et de 29% pour le nickel est obtenu sur une période de 25 h approx. On observe que le taux de retrait du cuivre est approximativement quatre fois plus grand que le taux de retrait du nickel. Les données expérimentales concordent étroitement avec les résultats prédits à partir du modèle mis au point. Les paramètres propres du modèle comme la mobilité, la diffusivité, le coefficient de transfert de matière et les constantes de taux de déposition des métaux ont été estimés. Les valeurs calculées de ces paramètres montrent un bon accord avec les données publiées.