Effects of additive on the kinetics of tin electrodeposition from an acidic solution of tin sulfate

Etude de la cinétique de dépôt d’étain dans un bain acide

de sulfate d’étain en présence d’un tensioactif

S. Bakkali, M. Charrouf*, M. Cherkaoui

Laboratoire d’électrochimie et de traitement de surface (LETS), Faculté des sciences, Université Ibn-Tofail, 14000 Kénitra- Maroc

* Corresponding author. E-mail: charroufmohamed@yahoo.fr

Received : 03 April 2004; revised version accepted :24 March 2005

Abstract The aim of present study is to improve an electrochemical deposition bath for tin coating in acidic sulphate medium by addition of S-dodecyl-mercaptobenzimidazole. The effects of this additive to the deposition kinetics were examined by various electrochemical methods, namely voltrametry and galvanostatic tin-layer formation, whereas a scanning electron microscopy and X-ray diffraction analysis allowed the determination of the morphological and structural modifications by addition of this new surface active agent. The presence of the additive examined induced the increase of the activation energy and the overvoltage of stannous reduction reaction. For a morphological point of view, a marked improvement of deposit was achieved by reducing the grain size. The additive modified also the preferential crystal growth axes.

Keywords: Tin; Electrodeposition; S-dodecyl-mercaptobenzimidazole; Kinetics; Voltrametry; X-ray Diffraction; Sscanning electron microscopy.

RésuméL’objectif de cette étude consistait, d’une part, à mettre au point un bain de dépôt électrolytique d’étain avec un nouvel additif le S-dodécylmercaptobenzimidazole et d’autre part de déterminer l’action de cet adjuvant sur la cinétique et la morphologie du dépôt.

L’étude a été menée conjointement par des méthodes électrochimiques et spectroscopiques. L’ajout du S-dodécylmercaptobenzimidazole au bain d’étamage a entraîné une nette amélioration de la qualité des dépôts réalisés: aspect brillant, compacité renforcée et taille des grains nettement plus petite. D’autre part, un changement de mécanisme réactionnel a été observé. La cinétique de réduction des ions Sn2+ ne serait plus contrôlée par diffusion. Cela serait attribué à une adsorption de cet additif à la surface de l’électrode.

Mots clés : Etain; Dépôt électrolytique; S-dodécylmercaptobenzimidazole; Cinétique; Voltammétrie; Diffraction des rayons-X; Microscope Electronique à Balayage.

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