Нитрат серебра это электролит

Содержание

Электролит серебрения

Изобретение относится к области гальванотехники и может быть использовано в приборостроении, ювелирной и радиоэлектронной промышленности. Электролит содержит, г/л: азотнокислое серебро 25-30, железистосинеродистый калий 60-80, роданистый калий 100-120, углекислый калий 20-30, 5-(4′-аминофенил)-10,15,20-(4′-сульфофенил)порфин 0,05-0,1. Техническим результатом изобретения является повышение отражательной способности и уменьшение шероховатости серебряных покрытий. 1 табл.

Изобретение относится к электрохимической технологии, а именно к гальванотехнике и может быть использовано в приборостроении, ювелирной и радиоэлектронной промышленности.

Для осаждения серебряных покрытий в промышленном производстве используют, преимущественно, цианидные электролиты серебрения, существенным недостатком которых является высокая токсичность. Среди нецианистых наибольшее распространение получили электролиты, содержащие железистосинеродистый калий. Такие электролиты значительно менее опасны, чем цианидные, а по рассеивающей способности не уступают им.

Получение — Нитрата серебра AgNO3

Известен электролит, содержащий азотнокислое серебро, железистосинеродистый калий, углекислый калий, перекись водорода, трилон Б и рубеановодородную кислоту [А.с. №829727 СССР, МКИ D25D 3/46. Электролит серебрения / Симакова Александра Николаевна, Трапезникова Татьяна Николаевна. Заявитель Предприятие П/Я Г-4598. — №2753992, заявл. 17.04.1979; опубл. 15.05.1981].

Электролит обеспечивает получение серебряных покрытий с отражательной способностью 80%.

Его недостатком является сложный состав и постепенное разложение перекиси водорода, что приводит к необходимости постоянного контроля состава и корректировки электролита.

Известен электролит, в состав которого входят: растворимое соединение серебра, 5,5-диметилгидантоин в качестве комплексообразователя, электропроводящая соль щелочного металла, щелочной реагент, блескообразующая добавка — 3-пиридинсульфоновая кислота, депассивирующая добавка, выбранная из N-алкилпирролидонов с числом атомов углерода в алкильном радикале от 2 до 5 [Патент 2323276 РФ, МПК D25D 3/46. Электролит серебрения / Синяков Анатолий Евгеньевич (RU), Дон Григорий Михайлович (RU), Игумнов Михаил Степанович (RU), Шевченко Владимир Иванович (RU); заявитель и патентообладатель Закрытое акционерное общество «Драгцветмет» (ЗАО «Драгцветмет») (RU). -№2006109056/02; заявл. 23.03.2006; опубл. 27.04.2008, Бюл. №12].

Недостатком электролита является низкая скорость осаждения серебра, не превышающая 0,29 мкм/мин при плотности тока 0,4 А/дм 2 .

Известен кислый электролит серебрения, содержащий нитрат серебра, сульфаминовую кислоту и тиомочевину, используемые в качестве реагентов, обеспечивающих стабильность электролита, структуроформирующие добавки в виде желатины, неионогенного поверхностно-активного вещества и один или несколько видов продуктов из меркаптосоединений [Патент 2536127 РФ, МПК D25D 3/46. Кислый электролит для серебрения / Терешкин Валентин Александрович (RU), Григорьева Лилия Николаевна (RU), Фантгоф Жанетта Николаевна (RU)); заявитель и патентообладатель Общество с ограниченной ответственностью «Санкт-Петербургский Центр «ЭЛМА (Электроникс Менеджмент)» (RU). — №2010108653/02; заявл. 09.03.2010; опубл. 20.12.2014, Бюл. №35]

Читайте также:

Зарядить серебро на удачу как

Недостатками электролита являются высокая кислотность (рН от 0 до 3) и необходимость подогрева до 35-45°С.

Наиболее близким к изобретению по составу является железистосинеродисто-роданистый электролит серебрения, содержащий следующие компоненты, г/л:

Серебро (в пересчете на металл)	25-30
Железистосинеродистый калий	40-60
Роданистый калий	80-120
Углекислый калий	35-40

Плотность тока 0,3-1,0 А/дм 2 , температура 18-20°С (Буркат Г.К. Электроосаждение драгоценных металлов. СПб.: Политехника. 2009. с. 21). Электролит имеет высокую рассеивающую способность, стабилен в работе, обеспечивает скорость осаждения серебра до 0,64 мкм/мин при плотности тока 1 А/дм 2 , однако получаемые из него покрытия имеют низкую отражательную способность.

Техническим результатом изобретения является повышение отражательной способности и уменьшение шероховатости серебряных покрытий.

Указанный результат достигается тем, что в состав электролита, содержащий серебро, железистосинеродистый калий, роданистый калий, углекислый калий, введена добавка 5-(4′-аминофенил)-10,15,20-(4′-сульфофенил)порфина при следующем соотношении компонентов, г/л:

Азотнокислое серебро	25-30
Железистосинеродистый калий	60-80
Роданистый калий	100-120
Углекислый калий	20-30
5-(4′-аминофенил)-10,15,20-(4′-сульфофенил)порфин	0,05-0,1.

Азотнокислое серебро (AgNO3) — неорганическое соединение, соль металла серебра и азотной кислоты, бесцветные ромбические кристаллы, хорошо растворимые в воде. Растворимость в воде 249,6 г /100 г при 25°С, 449 г при 60°С.

Железистосинеродистый калий (K4[Fe(CN)6) комплексное соединение двухвалентного железа. Растворимость в воде 31,5 г /100 г при 25°С, 48,3 г при 50°С.

Роданистый калий (KSCN) — химическое соединение, калиевая соль тиоциановой кислоты. Растворимость в воде 239 г /100 г при 25°С, 317 г при 47,3°С.

Углекислый калий (K2СО3) — средняя соль калия и угольной кислоты, хорошо растворимая в воде. Малотоксичен, относится к III классу опасности. Растворимость в воде 112,3 г /100 г при 25°С, 125,7 г при 60°С.

5-(4′-аминофенил)-10,15,20-(4′-сульфофенил)порфин растворим в воде.

Электролит получают по известной технологии (Буркат Г.К. Электроосаждение драгоценных металлов. СПб.: Политехника. 2009. с. 21-22).

Процесс осаждения проводят при плотности тока 0,2-0,8 А/дм 2 , рН 9-10, температуре 18-22°С с использованием растворимых серебряных анодов. Катодный и анодный выход по току в разработанном электролите близок к 100%. Из данного электролита получают блестящие мелкокристаллические покрытия с шероховатостью Ra=0,16-0,25 мкм и отражательной способностью до 80%>при толщине 6 мкм.

Железистосинеродистый калий обеспечивает связывание ионов серебра в прочный комплекс, что обеспечивает формирование осадка с мелкозернистой структурой и высокую рассеивающую способность электролита. Роданистый калий облегчает растворение серебряных анодов, углекислый калий способствует поддержанию рН раствора. 5-(4′-аминофенил)-10,15,20-(4′-сульфофенил)порфин обладает высокой адсорбционной способностью и блокирует активные центры на поверхности растущего серебряного осадка, что обеспечивает уменьшение шероховатости и повышение отражательной способности покрытия.

Читайте также:

Зажим для галстука серебро самолет

Состав электролитов, режимы осаждения и полученные результаты приведены в таблице.

Из представленных в таблице данных видно, что введение в состав электролита серебрения добавки 5-(4′-аминофенил)-10,15,20-(4′-сульфофенил)порфина обеспечивает повышение качества поверхности серебра, а именно, уменьшение шероховатости и повышение отражательной способности покрытия. Электролит стабилен в работе и обеспечивает нанесение качественного покрытия в течение длительного периода эксплуатации.

Электролит серебрения, содержащий азотнокислое серебро, железистосинеродистый калий, роданистый калий, углекислый калий, отличающийся тем, что он дополнительно содержит 5-(4′-аминофенил)-10,15,20-(4′-сульфофенил)порфин при следующем соотношении компонентов (г/л):

Азотнокислое серебро	25-30
Железистосинеродистый калий	60-80
Роданистый калий	100-120
Углекислый калий	20-30
5-(4′-аминофенил)-10,15,20-(4′-сульфофенил)порфин	0,05-0,1

Похожие патенты:

Изобретение относится к области гальванотехники и может быть использовано для производства кабельной продукции. Электролит содержит хлористое серебро, железистосинеродистый калий, углекислый калий, роданистый калий, при этом он дополнительно содержит сегнетову соль при следующем соотношении компонентов, г/л: хлористое серебро 30-40; железосинеродистый калий 100-110; углекислый калий 40-60; роданистый калий 100-110; сегнетова соль 10-20.

Изобретение относится к способу выполнения металлизации керамики для перехода металл-керамика и к получению перехода металл-керамика. Способ получения металло-керамического составного элемента, имеющего переход металл-керамика, в котором керамический корпус соединен с металлической крышкой.

Изобретение относится к области гальванотехники и может быть использовано в электронной, электротехнической и других отраслях промышленности. Способ включает электрохимическое осаждение из дицианаргентатнороданистого электролита, содержащего ионы серебра и модифицированный наноуглерод-алмазный материал детонационного синтеза, г/л: K[Ag(CN)2] (в расчете на Ag) — 20-35; К2СО3 — 40-50; KCNS — 150-200; модифицированный 5-30%-ной азотной кислотой наноуглерод-алмазный материал — 0,2-2,0, при температуре 18-25°С и плотности тока 0,5-2,0 А/дм2.

Изобретение относится к области гальванотехники и может быть использовано в электронной, электротехнической, ювелирной и других отраслях промышленности. Способ включает электрохимическое осаждение из дицианаргентатного электролита, содержащего ионы серебра и модифицированные (т.е.

Изобретение относится к области гальванотехники и может быть использовано для нанесения финишного серебряного покрытия при изготовлении печатных плат. Кислый электролит серебрения содержит нитрат серебра, используемый в качестве растворимого соединения, сульфаминовую кислоту и тиомочевину, используемые в качестве реагентов, обеспечивающих стабильность электролита, структуроформирующие добавки в виде желатины, неионогенного поверхностно-активного вещества и один или несколько видов продуктов из меркапто-соединений, при этом он содержит упомянутые компоненты в водном растворе, имеющем рН от 0 до 3, при следующем соотношении, г/л: нитрат серебра (по Ag) 10-20, сульфаминовую кислоту 10-20, тиомочевину 130-150, желатину 0,5-1,5, неионогенное поверхностно-активное вещество 1-3, один или несколько видов продуктов из меркапто-соединений 0,1-1,0.

Изобретение относится к области гальванотехники и может быть использовано в радиотехнической промышленности, приборостроении и авиационной промышленности. .

Изобретение относится к области гальванотехники и может быть использовано для получения блестящих серебряных покрытий из безцианистых электролитов. .

Изобретение относится к непрерывной разливке металлов, а именно к элементу кристаллизатора для непрерывной разливки металлов, содержащему охлаждаемую стенку из меди или медного сплава, контактирующую с жидким металлом и имеющую на своей наружной поверхности металлическое покрытие.

Изобретение относится к электролитической обработке металлов, в частности к гальваническому серебрению из раствора электролита с использованием электропроводной подложки, преимущественно для изготовления ювелирных изделий.

Изобретение относится к технологии электролитического серебрения и может быть использовано в любой отрасли техники для получения тонких твердых беспористых покрытий с декоративным эффектом.

Источник: findpatent.ru

Электролиз водных растворов

Электролиз — это процесс пропускания электрического тока через раствор электролита (соли, кислоты или основания), или через расплавленный металл, чтобы сгенерировать на катоде и аноде окислительно-восстановительную реакцию. [latexpage] Рассмотрим электролиз водных растворов солей, кислот и нитратов. Но сначала немного в общем об электролизе.

Катод и анод — это два гальванических элемента в одной электрической цепи, на анод подается положительный заряд, на катод — отрицательный заряд.

«Электролиз» представляет собой сумму «электро» (что относится к электронам / электричеству) и «лизиса» (что означает высвобождение). Фактически с помощью электричества (процесса электролиза) можно разрушать вещества, превращая их в чистые элементарные вещества или другие химические вещества.

Электролиз схема

Электролит – это вещество или смесь, содержащие подвижные ионы, способные подвергаться электролизу. Электролит обычно состоит из катионов и анионов.

Катионы — положительно заряженные ионы вещества, анионы — отрицательно заряженные ионы вещества. Катионы движутся к катоду, а анионы — к аноду.

Электролиз основан на том, что в момент прохождения в растворе с веществом электрического тока, одни части раствора имеют положительно заряженные ионы, а другие — отрицательно заряженные. Положительно заряженные начинают двигаться от анода к катоду и скапливаются на нем или около него, отрицательно заряженные ионы движутся к аноду и скапливаются возле него. Происходит разделение вещества. Или выделение определенного элемента из его состава. Смотрите фото электролиза водного раствора:

Электролиз фото

Электролиз водных растворов солей

Обычно некоторые соли лучше растворяются в воде, чем другие. Соль — это ионное соединение, которое имеет сильные ионные связи между анионами и катионами. Соли проводят электрический ток в водном растворе, поскольку подвижные ионы способны проводить электрический ток. Некоторые соли более устойчивы к растворению, такие соли называют нерастворимыми.

Читайте также:

Стирается ли гравировка на серебре

Но очень много простых солей прекрасно растворимы. Для того, чтобы определять какие соли лучше растворимы в воде, а какие хуже, составлена таблица растворимости солей, в которой растворимость измеряется в граммах на 100 мл растворителя. Это означает — что в 100 мл растворителя мы можем растворить максимально только столько то грамм соли. Такой раствор называют насыщенным солевым раствором.

Электролиз водного раствора поваренной соли

Рассмотрим процесс электролиза водного раствора поваренной соли.

Химическими веществами, присутствующими в растворе, являются вода H2O и ионы Na + и Cl — . Уравнение диссоциации хлорида натрия NaCl:

$NaCl rightarrow Na^+Cl^$

На аноде, заряженном положительно, от которого отходят электроны, происходит окисление: хлор Cl — окисляется до дихлора с выделением электронов:

$Cl rightarrow Cl_+2e^$

На катоде вода H2O переходит к катоду, где восстанавливается за счет захвата электронов, с образованием молекул диводорода H2 и ионов гидроксония OH — . Это реакция восстановления:

$2H_O+2e^ rightarrow H_2+2OH^$

$2NaCl+2H_2O rightarrow 2NaOH+Cl_+H_$.

Электролиз водных растворов хлоридов на примере хлорида калия

Хлорид калия — это соль, состоящая из ионов калия $K^$ и ионов хлора $Cl^$. При электролизе водного раствора хлорида калия положительные ионы калия притягиваются к катоду, а отрицательные ионы хлорида к аноду.

В процессе электролиза на катоде должно бы происходить образование металлического калия, а водород из воды должен был бы вытесняться. Однако, на самом деле водород более способен к реакции и поэтому будет выделяться водород, а калий останется в растворе.

То есть мы будем наблюдать вот такую реакцию:

$2H^+2e^ rightarrow H_2$

Для того, чтобы в реакцию вступил калий надо достаточно много энергии, чтобы сначала выделить водород, а потом уже взяться за калий.

Примечание: мы рассматриваем электролиз на инертных электродах, то есть на таких, которые не вступают в реакцию с водным раствором.

Электролиз в водном растворе нитратов

Нитраты — это соли азотной кислоты. Поэтому мы рассмотрим электролиз как происходящий в солевом растворе. Все нитраты отлично растворимы в воде.

Рассмотрит раствор нитрата свинца ($Pb^+2NO^_3$) и процесс электролиза в этом растворе.

На катоде в процессе электролиза будут образовываться кристаллы свинца:

Читайте также:

Цитрат серебра это коллоидное серебро

То есть мы наблюдаем восстановление свинца на катоде в результате воздействия электронов.

Электролиз водного раствора нитрата серебра

Для достижения серебрения ложки проводят электролиз водного раствора дицианоаргентата калия, содержащего ионы серебра. Пластинка из чистого серебра и стальная ложка служат электродами.

Посеребрение ложки с помощью электролиза

Давайте опишем процесс электролиза. Для начала запишем, что должно произойти:

При этом вода даст нам реакцию:

$2H_2O rightarraw O_2+4H^+4e^$.

Полная реакция электролиза:

$4Ag^+2H_2O rightarraw 4Ag+O_2+4H^$.

Восстановление ионов серебра произойдет на ложке — катоде.

Электролиз в водном растворе кислоты

Рассмотрим электролиз в водном растворе кислоты на примере водного раствора соляной кислоты. Водный раствор соляной кислоты состоит из свободно движущихся ионов водорода H + , хлорид-ионов Cl — и гидроксид-ионов OH — .

При электролизе ионы Cl — и ионы OH — перемещаются к аноду.
Ионы ОН – селективно разряжаются с образованием кислорода и воды. Это связано с тем, что ион OH — ниже , чем ион Cl — в электрохимическом ряду.

$4OH^ rightarraw O_2+ 2H_2O + 4e^$

При электролизе к катоду движутся только ионы Н + . Следовательно, ионы H + разряжаются с образованием газообразного водорода.
$2H^+ 2e^→H_2$.

Правила электролиза

Выбор ионов, на которые будет первым воздействовать электрический ток, зависит от трех факторов:

положения ионов в электрохимическом ряду
концентрации ионов в электролите
типов электродов, используемых при электролизе.

Электрохимический ряд представляет собой список ионов, расположенных в порядке возрастания их склонности к разряду (рисунок).

Электрохимический ряд

Чем ниже положение иона в электрохимическом ряду, тем выше склонность иона к разряду.

Рассмотрите, являются ли катионы, которые движутся к катоду, ионами Cu 2+ и ионами H + . Ион Cu 2+ стоит ниже иона H + в электрохимическом ряду. Следовательно, ионы Cu 2+ будут избирательно разряжаться в первую очередь.

Рассмотрите, являются ли анионы, которые движутся к аноду, ионами OH — и ионами SO4 2- . Ион ОН — в электрохимическом ряду стоит ниже иона SO4 2- . Следовательно, ОН – ионы будут избирательно разряжаться первыми.

И, как вы видите, калий менее склонен к воздействию электрического тока, поэтому в электролизе водного раствора хлорида калия на электроде выделился водород, как более реагирующий на электрический ток.

Источник: pochemu-kak.ru