POLYPHOSPHATE ELECTROLYTES FOR ZINC PLATING
AZGDBA
DOI:
https://doi.org/10.25712/ASTU.2072-8921.2026.02.026Keywords:
zinc plating electrolyte, polyphosphate electrolyte, tripolyphosphate, chemical composition of electrolyte, technological characteristic of electrolyte, complex formation, electrolyte preparing methodAbstract
Zinc coatings are inexpensive, effective, and widely used in industry for sacrificial protection of steel against corrosion. The article provides a brief overview of the available literature on the chemical compositions and technological characteristics of the electrolytes for the production of zinc and its alloys coatings containing zinc(+2) complexes with anions of polyphosphoric acids H2O3P[PO2(OH)]nOPO3H2. Good quality Zn, Zn-Cu, Zn-Sn coatings was obtained from an electrolytes containing metals complexes with tripolyphosphate-ion P3O105-. For example, non-porous, uniform, fine crystalline Zn-Sn alloy coatings was obtained from the electrolytes with pH 7,5-8,5 containing 20-23 g/dm3 of zinc sulfate, 14-16 g/dm3 of tin(+2) chloride dihydrate, 200-300 g/dm3 of sodium tripolyphosphate, 1-3 g/dm3 of gelatin at temperature 55-65 oC, cathodic current density 1-4 A/dm2 with current efficiency 60-70 % (Zn 1-33 wt% in an alloys). Literature data on Zn(+2) – tripolyphosphate complex formation in aqueous solutions and on crystalline Zn(+2) – tripolyphosphate compounds are presented. Methods for preparing of Zn(+2), Zn(+2)-Sn(+2), Zn(+2)-Cu(+2), Zn(+2)-Ni(+2) – P3O105- electroplating baths from metal(+2) salts and sodium or potassium tripolyphosphates are also described in this review.
References
Проскуркин Е.В., Попович В.А., Мороз А.Т. Цинкование. Справочник. Москва: Металлургия, 1988. 528 с.
Geduld H. Zinc plating. Teddington, Middlesex, England: Finishing publications, 1988. 360 p.
Окулов В.В. Цинкование. Техника и технология. Москва: Глобус, 2008. 252 с.
Winand R. Electrodeposition of zinc and zinc alloys // Modern electroplating. Edited by Schlesinger M., Paunovich M. 5th edition. Chapter 10. Hoboken: John Wiley & Sons, 2010. 736 p.
Пурин Б.А., Цера В.А., Озола Э.А., Витиня И.А. Комплексные электролиты в гальванотехнике. Рига: Лиесма, 1978. 267 с.
Ильин В.А. Цинкование, кадмирование, оловянирование и свинцевание. Ленинград: Машиностроение, 1983. 87 с.
Chandran M. Electrodeposition of zinc from different solutions – A review // Transactions of the society for advancement of electrochemical science and technology (SAEST). 2006. V. 41. № 2. P. 35-47.
Афонин Е.Г. D-Глюконатные электролиты цинкования // Труды XXII Российской межведомственной научно-технической конференции «Новые информационные технологии в системах связи и управления». Калуга: Изд-во «Ноосфера», 2023. С. 351- 361.
Афонин Е.Г. Перхлоратные электролиты цинкования // Труды XXIII Российской межведомственной научно-технической конференции «Новые информационные технологии в системах связи и управления». Калуга: Изд-во «Ноосфера», 2024. С. 350-354. Электронный журнал: наука, техника, образование. 2024. №СВ2(49). С. 41-46. https://elibrary.ru/CDJHBI.
Ван Везер Дж.Р. Фосфор и его соединения. Москва: Изд-во иностранной литературы, 1962. 687 с.
Продан Е.А., Продан Л.И., Ермоленко Н.Ф. Триполифосфаты и их применение. Минск: Наука и техника, 1969. 536 с.
Жданов Ю.Ф. Химия и технология полифосфатов. Москва: Химия, 1979. 240 с.
Momeni A., Filiaggi M.J. Synthesis and characterization of different chain length sodium polyphosphates // Journal of non-crystalline solids. 2013. V. 382. P. 11-17. https://doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2013.10.003.
ГОСТ СССР 20291-80. Натрия полифосфат технический. Технические условия. Москва: Гос. комитет СССР по стандартам, 1981.
ГОСТ 13493-86. Межгосударственный стандарт. Натрия триполифосфат. Технические условия. Москва: ИПК Изд-во стандартов, 1999.
ГОСТ 31638-2012. Межгосударственный стандарт. Добавки пищевые. Натрия и калия трифосфаты Е451. Технические условия. Москва: Стандартинформ, 2012.
ГОСТ 31686-2012. Межгосударственный стандарт. Добавки пищевые. Натрия полифосфат Е452(i). Технические условия. Москва: Стандартинформ, 2014.
ГОСТ 33773-2016. Межгосударственный стандарт. Добавки пищевые. Калия полифосфат Е452(ii). Технические условия. Москва: Стандартинформ, 2016.
Gallistru O., Gallera A., Cavalli L. Preparation of sodium tripolyphosphate. U. S. Patent № 4146575. Publ. 1979.
Lutz C.W. Preparation of granular sodium tripolyphosphate hexahydrate with low friability. U. S. Patent № 4315898. Publ. 1982.
Кесоян Г.А., Доброскокина Н.Д., Никитин А.Б., Лере-Планд П.А. Способ получения триполифосфата калия. Патент РФ № 2036134. Опубл. 1995.
Шапкин М.А., Попов В.Л., Зинюк Р.Ю., Буксеев В.В., Мильбергер Т.Г., Орлов Е.П., Зубков В.Я., Павлов К.А. Способ получения гексагидрата триполифосфата натрия. Патент РФ № 2148011. Опубл. 2000.
Шапкин М.А., Горбачев Е.В., Кузнецов А.А., Терешенков В.Н., Мильбергер Т.Г., Карпов А.В., Барышников В.Н. Состав комплексообразователя на основе гидратируемого триполифосфата натрия и способ его получения. Патент РФ № 2263632. Опубл. 2005.
A kind of preparation method of potassium tripolyphosphate. Cina Patent № 100358801. Publ. 2008.
Власов П.П., Власова Г.И., Арлиевский М.П. Способ получения триполифосфата натрия. Патент РФ № 2375300. Опубл. 2009.
Дмитревский Б.А., Шапкин М.А., Горбачев Е.В., Мильбергер Т.Г., Треущенко Н.Н., Ярош Е.Б. Способ получения триполифосфата натрия пищевой квалификации. Патент РФ № 2378192. Опубл. 2010.
Corbridge D.E.C. The crystal structure of sodium triphosphate, Na5P3O10, phase I // Acta crystallographica. 1960. V. 13. № 3. P. 263-269. https://doi.org/10.1107/S0365110X60000583.
Davies D.R., Corbridge D.E.C. The crystal structure of sodium triphosphate, Na5P3O10, phase II // Acta crystallographica. 1958. V. 11. № 5. P. 315-319. https://doi.org/10.1107/S0365110X58000876.
Dyroff D.R. The crystal structure of sodium triphosphate hexahydrate. PhD Thesis. California institute of technology, Pasadena, California, USA, 1965. https://doi.org/10.7907/FT3A-YQ66.
Wiench D.M., Jansen M., Hoppe R. Kristallstruktur von Na5P3O10•6H2O // Zeitschrift für anorganische und allgemeine chemie. 1982. V. 488. № 1. P. 80-86. https://doi.org/10.1102/zaac.19824880110.
Moutataouia M., Lamire M., Saadi M., El Ammari L. Dipotassium trisodium triphosphate, K2Na3P3O10 // Acta crystallographica. E. 2012. V. 68. № 5. P. i31. https://doi.org/10.1107/S1600536812014894.
Averbuch-Pouchot M.T., Durif A. Structure of tetraammonium monosodium triphosphate tetrahydrate // Acta crystallographica. С. 1985. V. 41. № 11. P. 1553-1555. https://doi.org/10.1107/S10108270185008526.
Kindler N., Jansen M. Kristallstructur von Na4HP3O10•H2O // Zeitschrift für anorganische und allgemeine chemie. 1997. V. 623. № 1-6. P. 55-58. https://doi.org/10.1002/zaac.19976230109.
Ляхов А.С., Палкина К.К., Селевич А.Ф. Кристаллическая структура моногидрата трифосфата аммония (NH4)5P3O10•H2O // Журнал неорганической химии. 1994. Т. 39. № 9. С. 1438-1442.
Andress K.R., Nachtrab R. Über die komplexbildung von natriumtriphosphat mit zweiwertigen metallionen. I. Die bestimmung Me(II)-triphosphatkomplexen // Zeitschrift für anorganische und allgemeine chemie. 1961. V. 311. № 1-2. P. 1-12. https://doi.org/10.1002/zaac.19613110102.
Andress K.R., Nachtrab R. Über die komplexbildung von natriumtriphosphat mit zweiwertigen metallionen. III. Die komplexbildungsreaktionen zwischen natriumtriphosphat und zweiwertigen metallionen // Zeitschrift für anorganische und allgemeine chemie. 1961. V. 311. № 1-2. P. 22-31. https://doi.org/10.1002/zaac.19613110104.
Johansson A., Wänninen E. The complexometric analysis of pyro- and triphosphates – I: Stability constants of the proton and metal complexes of the acids // Talanta. 1963. V. 10. № 7. P. 769-777. https://doi.org/10.1016/0039-9140(63)80107-1.
Ellison H., Martell A.E. Chelating tendencies of tripolyphosphate ions // Journal of inorganic and nuclear chemistry. 1964. V. 26. № 9. P. 1555-1560. https://doi.org/10.1016/0022-1902(64)80044-0.
Anderegg G. Entropiebedingte komplexbildung thermodynamische daten der komplexbildung mit dem tripolyphosphat-ion // Helvetica chimica acta. 1965. V. 48. № 7. P. 1712-1717. https://doi.org/10.1002/hlca.19650480730.
Taqui Khan M.M., Rabindra Reddy P. Metal chelates of tripolyphosphate // Journal of inorganic and nuclear chemistry. 1971. V. 33. № 5. P. 1427-1433. https://doi.org/10.1016/0022-1902(71)80438-4.
Taqui Khan M.M., Rabindra Reddy P. Thermodynamic quantities associated with the interaction of tripolyphosphoric acid with metal ions // Journal of inorganic and nuclear chemistry. 1973. V. 35. № 1. P. 179-186. https://doi.org/10.1016/0022-1902(73)80623-2.
Grzmil B.U., Kic B. Pyro- and tripolyphosphates and citrates as the complexing agents for micronutrients in liquid fertilizers // Industrial and engineering chemistry research. 2002. V. 41. № 2. P. 139-144. https://doi.org/10.1021/ie010223d.
Cigala R.M., Crea F., De Stefano C., Lando G., Manfredi G., Sammartano S. Quantitative study on the interaction of Sn2+ and Zn2+ with some phosphate ligands, in aqueous solution at different ionic strengths // Journal of molecular liguids. 2012. V. 165. P. 143-153. https://doi.org/10.1016/j.molliq.2011.11.002.
Maki H., Tsujito M., Sakurai M., Yamada T., Nariai H., Mizuhata M. Stabilities of the divalent metal ion complexes of a short-chain polyphosphate anion and its imino derivative // Journal of solution chemistry. 2013. V. 42. № 11. P. 2104-2118. https://doi.org/10.1007/s10953-013-0099-2.
Averbuch-Pouchot M.T., Durif A. Données cristallographiques sur le tripolyphosphate de zinc heptadécahydraté Zn5(P3O10)2•17H2O // Journal of applied crystallography. 1975. V. 8. № 5. P. 564. https://doi.org/10.1107/S0021889875011284.
Averbuch-Pouchot M.T., Durif A., Guitel J. C. Structure crystalline du tripolyphosphate de zinc heptadécahydraté: Zn5(P3O10)2•17H2O // Acta crystallographica. B. 1975. V. 31. № 10. P. 2482-2486. https://doi.org/10.1107/S0567740875007832.
Averbuch-Pouchot M.T., Guitel J.C. Structure crystalline du tripolyphosphate acide de zinc hexahydraté: Zn2HP3O10•6H2O // Acta crystallographica. B. 1976. V. 32. № 6. P. 1670-1673. https://doi.org/10.1107/S0567740876006213.
Averbuch-Pouchot M.T., Guitel J.C. Structure crystalline du tripolyphosphate mixte zinc-sodium nonahydraté Zn2NaP3O10•9H2O // Acta crystallographica. B. 1977. V. 33. № 5. P. 1427-1431. https://doi.org/10.1107/S0567740877006220.
Красников В.В., Констант З.А., Продан Е.А., Галкова Т.Н. Синтез и рентгенографические данные двойного триполифосфата NH4Zn2P3O10•7H2O // Известия АН ЛатвССР. Серия химическая. 1980. № 2. С. 239.
Констант З.А., Диндуне А.П. Фосфаты двухвалентных металлов. Рига: Зинатне, 1987. 371 с.
Ляхов А.С., Люцко В.А., Продан Л.И., Палкина К. К. Кристаллическая структура октагидрата трифосфата лития-цинка LiZn2P3O10•8H2O // Неорганические материалы. 1991. Т. 27. № 5. С. 1014-1018. https://elibrary.ru/ZISFPN.
Ляхов А.С., Люцко В.А., Галкова Т.Н., Палкина К.К. Кристаллическая структура NH4Zn2P3O10•7H2O // Журнал неорганической химии. 1991. Т. 36. № 12. С. 3053-3059. https://elibrary.ru/ZICTNR.
Ляхов А.С. Кристаллическая структура некоторых орто- и трифосфатов металлов. Дисс. канд. хим. наук. Минск, 1995. 125 с.
Rakotomahanina E., Averbuch-Pouchot M.-T., Durif A. Données cristallographiques sur les tri
phosphates du type MIINa3P3O10•12H2O pour MII =
Ni, Co, Mn, Zn et Cd // Bulletin de la société française minéralogy et de cristallographie. 1972. V. 95. № 4. P. 516-520.
Гинцберг С.А., Иванов А.Ф., Погребенский Л.А. Способ электроосаждения цветных металлов, например меди, цинка, бронзы. Авт. свид. № 159082. Опубл. 1963.
Галинкер В.С., Сапрыкин А.И. Электроосаждение цинка из триполифосфатного электролита // Украинский химический журнал. 1968. Т. 34. № 5. С. 461-465.
Галинкер В.С., Федоренко Г.А., Кудра О.К. Электроосаждение оловянно-цинкового сплава из триполифосфатного электролита // Известия Вузов. Химия и химическая технология. 1969. Т. 12. № 7. С. 928-932.
Кудра О.К., Галинкер В.С., Федоренко Г.А. Способ электроосаждения сплава олово-цинк. Авт. свид. СССР № 244060. Опубл. 1969.
Галинкер В.С., Федоренко Г.А., Кудра О.К. О влиянии хлористого аммония на электроосаждение сплава олово-цинк из триполифосфатного электролита // Известия Вузов. Химия и химическая технология. 1969. Т. 12. № 10. С. 1454-1456.
Галинкер В.С., Савенко П.В., Мацола М.В., Кудра О.К. Способ электролитического осаждения сплава медь-цинк. Авт. свид. СССР № 282879. Опубл. 1970.
Галинкер В.С., Мацола М.В., Савенко П.В., Кудра О.К. Исследование условий электроосаждения медноцинкового сплава из триполифосфатного электролита // Защита металлов. 1971. Т. 7. № 2. С. 210-212.
Галинкер В.С., Мацола М.В., Савенко П.В., Кудра О.К. Исследование катодной поляризации при электроосаждении медно-цинковых сплавов из триполифосфатных электролитов // Защита металлов. 1972. Т. 8. № 3. С. 350-352.
Мацола М.В., Галинкер В.С., Кудра О.К.
Влияние некоторых добавок на катодный процесс при электроосаждении сплава медь-цинк из
триполифосфатных электролитов // Известия
ВУЗов. Химия и химическая технология. 1972. Т. 15. № 2. С. 264-269.
Кудрявцев Н.Т. Электролитические покрытия металлами. Москва: Химия, 1979. 352 с.
Харламов В.И., Глазунова Т.И., Смирнов К.Н., Бригаднов А.В., Вакка А.Б., Полещук Е.И., Ваграмян Т.А. Некоторые закономерности электроосаждения металлов и сплавов из полифосфатных электролитов // Физико-химические основы химической технологии. Труды МХТИ им. Д. И. Менделеева. 1988. Вып. 150. С. 84-88.
Ameen T.J., Orloff G.L. Non-cyanide brass plating bath and a method of making metallic foil having a brass layer using the non-cyanide brass plating bath. U. S. Patent N 5762778. Patented 1998.
Shen C.Y., Dyroff D.R. Hydrolytic degradation of sodium tripolyphosphate in concentrated solutions and in presence of foreign ions // Industrial and engineering chemistry product research and development. 1966. V. 5. № 2. P. 97-100. https://doi.org/10.1021/i360018a001.
Emsley J., Niazi S. Rate of hydrolysis of Na4P2O7 and Na5P3O10 at 100 oC and the effect of urea // Polyhedron. 1983. V. 2. № 5. P. 375-377. https://doi.org/10.1016/S0277-5387(00)83932-7.
Афонин Е.Г., Александров Г.Г. Рентгенографическая идентификация 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты // Журнал общей химии. 2003. Т. 73. № 3. С. 367-369. https://elibrary.ru/OYTHUZ.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2026 Evgeniy G. Afonin
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
.
This work is licensed under a 
