При золочении для декоративных целей внешний вид покрытия играет главную роль; цвет его может меняться от оранжевого 24К до цвета никеля. Подобные покрытия очень тонки — в пределах 0,5—1,75 мкм и, как правило, представляют собой сплавы.
Легирующие компоненты в большинстве случаев добавляют в электролит в виде цианистых двойных комплексных солей (никель, кобальт, серебро, кадмий, медь, цинк). Олово вводят в электролит в виде станната. Чаще концентрация золота в электролите небольшая, в пределах 0,8—2,0 г/л. Температуру поддерживают в пределах 55—80° С; напряжение на клеммах ванны 4—10 В. Содержание свободного цианида от 0,3 до 40 г/л.
Барабанные ванны для получения покрытия такого же цвета, как и на подвесках, содержат мало золота (0,2—0,4 г/л), больше легирующего компонента (1 г/л Ni; 10 г/л Cu; 0,1 г/л Ag). Концентрацию свободного цианида поддерживают в пределах 15—30 г/л, чтобы обеспечить хорошую рассеивающую способность. Температура ниже, чем в стационарных ваннах (30—55°С).
Золото которое мы теряем! Электролит + Азотная кислота
Блестящие золотые покрытия. До 1950 г. в литературе не упоминалось о блестящих золотых покрытиях, за исключением очень тонких предварительных слоев. В 1952—1953 г. появились два электролита, в которых можно было получать золотые покрытия толщиной до 25 мкм. Они отличались концентрацией свободного цианида 45—200 г/л, золота в виде дицианоаурата 8 г/л и содержали некоторые добавки, такие как 1—2% Ag, Ni и другие, а также 30 г/л гипосульфита. Для получения блестящих покрытий требуются низкие температуры, порядка 10—25° С и соответственно плотность тока порядка 0,3—0,6 А/дм 2 . При нарушении условий процесса блестящие покрытия быстро темнеют и во избежание этого рекомендуется после обычной промывки изделий водой пропитывать их в течение 5 мин 5%-ной уксусной кислотой, затем вновь промыть водой и после этого 5 мин кипятить в воде.
Получение блестящих или полублестящих золотых покрытий при температуре 10—30° С решает целый ряд проблем и, в частности, расширяет область покрытия золотом печатных схем. Горячие щелочно-цианистые растворы разъедают места изоляции (пластмассу). Переход на малоцианистые электролиты или вовсе не содержащие свободного цианида, работающие при температуре ниже 30° С с выходом золота по току равным 90—98%, вносит большой вклад в совершенствование технологии золочения печатных схем.
Кислые электролиты. В США широко применяются солянокислые золотые электролиты как для нанесения толстых покрытий (больше 0,25 мм), так и для рафинирования — получения золота чистотой 99,9%. В толстых слоях покрытия получаются гладкими ярко-желтого цвета. Рекомендуемый электролит содержит 15—40 г/л золота и 75—125 мл/л соляной кислоты.
Золотые аноды предпочтительны, так как на нерастворимых анодах, например угольных, выделяется хлор. Температуру поддерживают в пределах 40—80° С. Вследствие большой кислотности и агрессивности электролита хорошее сцепление покрытия с основой может быть обеспечено при условии предварительного нанесения промежуточного слоя из золота или из другого драгоценного металла на толщину 2,5—5,0 мкм. До солянокислого электролита был другой разбавленный кислый электролит, в котором золотили кончики перьев из нержавеющей стали. Этот электролит содержал 60 г/л NaCN, который добавляли к золоту, а непосредственно перед употреблением к раствору добавляли 125 мл/л НCl с таким расчетом, чтобы реакция стала кислой по лакмусу — значения рН в пределах 3—6.
СОЛЬ НИТРИТ И ЭЛЕКТРОЛИТ = РАСТВОРИТЕЛЬ ЗОЛОТА!
По патенту Ринкера и Дува, кислый электролит золочения содержит 2—20 г/л дицианоаурата калия, от 10 до 150 г/л одну из устойчивых органических кислот, например лимонную, винную или уксусную, нейтрализованных до значений рН = 3-=-5, и 1—50 г/л одного или большего числа таких металлов, как никель, кобальт, индий или цинк. Другими авторами было предложено в кислые электролиты вводить блескообразователи или комплексообразующие вещества в виде этилендиамина, тетраэтиленпентамина, триэталонамина или различные продукты их замещения.
Нейтральные электролиты. В целях уменьшения содержания свободного цианида в Европе стали применять при значениях рН = 6,5—7,5 различные процессы покрытия как чистым золотом, так и сплавом золото — медь под разными названиями. Несколько позднее стали применять блестящие кислые электролиты (с органическими соединениями).
Для интегральных схем рекомендуется следующий состав электролита (г/л) и режим:
Фосфат (C2H5)H2PO4 представляет собой смесь (в отношении 2:1) моно-(C2H5)H2PO4 и диэтилфосфорной кислоты плюс 1 % H3РO4. Эту смесь (плотностью 1,32) стабильную в кислых и щелочных растворах предварительно нейтрализуют гидроокисью калия. Эти электролиты золочения, по данным авторов, позволяют получать более яркие и гладкие покрытия при плотностях тока от 0,1 до 1,6 А/дм 2 и температуре 65° С с выходом по току 95%.
Было замечено, что в процессе эксплуатации электролита меняется его цвет, причем гамма цветов переходит от бесцветного через зеленовато-желтый к глубокому коричневому цвету. Изменение цвета электролита объясняется образованием органических примесей. Последние появляются в результате разрушения слоя фотосопротивлений, a также в процессе окисления на аноде цитрата:
2СnH2n + СO2 — 2е → 2CO2 + C2nН4n + 2 парафина.
Эта реакция обычно протекает в водных растворах карбокислот при высокой температуре предпочтительно на платиновых анодах и при плотности анодного тока около 20 А/дм 2 . При низких же плотностях анодного тока могут образовываться соединения типа СnH2n. Было установлено, что имеется некоторая потеря цитрат-иона и при электролизе с использованием золотых анодов при плотности тока 0,3 А/дм 2 .
Источником загрязнения могут быть также продукты окисления и полимеризации освободившихся CN-ионов:
2CN- — 2e → (CN)2↑,
CN- + Н+ → HCN + HCN + HCN. (HCN)х (полимер).
Образование полимеризованных продуктов катализируется в присутствии металлических примесей, таких как кобальт и никель.
Корректировку раствора золочения ведут в соответствии со значением водородного показателя, плотности тока, электропроводности, содержания золота. Раствор регулярно снабжают активированным углем. Водородный показатель поддерживают на постоянном уровне путем добавления сернистой кислоты (для понижения рН) или раствора едкого кали (для повышения рН). По данным автора, из некоторых растворов до замены их было высажено четырехкратное по отношению к начальному количество золота.
Защитные покрытия металлов
- Подготовка поверхности
- Электролитическое и химическое полирование металлов
- Электрохимическое выделение и растворение металлов и сплавов
- Макро- и микрорассеивающая способность электролитов. Выравнивание поверхности
- Цинкование
- Кадмирование
- Лужение
- Свинцевание горячее и электролитическое
- Алюминирование
- Меднение
- Никелирование
- Хромирование
- Гальванические покрытия драгоценными металлами
- Гальваническое покрытие легких металлов и сплавов
- Химическое оксидирование металлов и сплавов
- Фосфатирование
- Обезвреживание сточных вод
- Металлургия
Источник: www.stroitelstvo-new.ru
Золото электролит или нет
Пользователь
Регистрация: 17.09.2011
Сообщений: 30
В друзьях у: 0
Голосов: 0 / 0
Добавлено: 12.07.2015 19:11:02
Таки да? С химией у меня плохо Не, такой задачи не стоит! А можете порекомендовать какой-либо безопасный, незамороченный электролит для золочения?
Пользователь
Регистрация: 30.08.2012
Откуда: СПБ
Сообщений: 7294
В друзьях у: 25
Голосов: 1789 / 11
Добавлено: 12.07.2015 19:54:42
А чем плох на жёлтой кровяной соли?
Многие им красят, и я в том числе
Правильный выбор и грамотное использование оборудования, инструмента и материалов, и есть профессионализм.
Пользователь
Регистрация: 17.09.2011
Сообщений: 30
В друзьях у: 0
Голосов: 0 / 0
Добавлено: 12.07.2015 20:02:17
Не знаю, как-то помогали мне с данным рецептом (на жёлтой кровяной соли), все записывал по шагам, но почему-то не получилось золото не осаживалось.
Если вам не сложно глянуть, вот, мои записи:
Пользователь
Регистрация: 30.08.2012
Откуда: СПБ
Сообщений: 7294
В друзьях у: 25
Голосов: 1789 / 11
Добавлено: 12.07.2015 20:49:27
Я дочитал до того места, где царская водка стекло разъедает, и дальше читать не стал — расстроился.
Пойду чай пить.
Правильный выбор и грамотное использование оборудования, инструмента и материалов, и есть профессионализм.
Пользователь
Регистрация: 29.08.2011
Откуда: Пятигорск
Сообщений: 1050
В друзьях у: 6
Голосов: 72 / 6
Добавлено: 12.07.2015 22:26:54
Пользователь
Регистрация: 30.10.2012
Сообщений: 2308
В друзьях у: 5
Голосов: 252 / 11
Добавлено: 12.07.2015 23:14:29
uchumelshik,
ОООО. Вот бедолага! Да какой же химик -академик тебе такую фигню подсунул?
Пользователь
Регистрация: 17.09.2011
Сообщений: 30
В друзьях у: 0
Голосов: 0 / 0
Добавлено: 12.07.2015 23:17:45
IgIg, ну. так вышло
Пользователь
Регистрация: 30.10.2012
Сообщений: 2308
В друзьях у: 5
Голосов: 252 / 11
Добавлено: 12.07.2015 23:22:58
uchumelshik,
В личку глянь.
Пользователь
Регистрация: 29.05.2008
Откуда: РХТУ им. Менделеева, Москва
Сообщений: 853
В друзьях у: 18
Голосов: 164 / 2
Добавлено: 21.07.2015 17:28:40
В этом электролите не содержится никаких СДЯВ (если кто не знает — Сильно Действующие Ядовитые Вещества). А отравиться можно и простой солью — примерно пара столовых ложек единовременно и смерть обеспечена, если не промыться обильным количеством воды. Электролит хороший, только практически невозможно достать пиперазин, однако при толщинах не более 0,5 мкм он и не нужен. То, что в нем портятся платинированные аноды — чушь, а вот из нержавейки такая дрянь. как хром и железо в раствор попадает.
Пользователь
Регистрация: 09.07.2016
Сообщений: 94
В друзьях у: 0
Голосов: 0 / 0
Добавлено: 15.10.2017 03:10:51
Кирилл Мефодьевич,
а графитовым анодом разве ужо не пользуются, вместо дрянной нержавейки?
Пользователь
Регистрация: 06.05.2014
Сообщений: 101
В друзьях у: 1
Голосов: 10 / 1
Добавлено: 25.10.2017 18:15:14
Да,хороший электролит,значительно лучше того,что на кровяной соли,так как этот уже покрывает зеркально-блестящей,декоративной позолотой,сам им пользуюсь.Проблема состоит в изготовлении дицианоаурата калия,изготавливаю из обычного чистого золота.Пиперазин тоже достать не проблема,в хим.реактивах купите.Электролит ,относительно безопасен,так как нет свободных цианидов,э лектролит способен покрывать слои до 20 мкр.и более,не ухудшая зеркальность покрытия,в отличие от электролита на кровяной соли,который уже при 0,2 мкр осаждает некачественные,крупнокристалические,коричневые осадки.
Источник: www.jportal.ru
Существующие электролиты для гальванического золочения
Покрытия электрохимическим способом наносят из двух групп электролитов: цианидные и бесцианидные. К первым из них относят щелочные, нейтральные и кислые электролиты, в которых золото находится в виде цианидного комплексного аниона [Аи(CN)2]¯, весьма устойчивого как в щелочной, так и в кислой среде, вплоть до рН=3.
Кислые электролиты, несмотря на наличие в них цианидного аниона, считают нетоксичными и часто относят к бесцианидным, так как они не содержат цианид в свободном состоянии. Разработаны и сильнокислые электролиты (рН =0–1,5), в которых золото связано в трёхвалентный комплекс [Аи(СN)4]¯. Для промышленного применения ранее наиболее часто использовались цианидные щелочные и кислые электролиты. В последнее время всё большее признание получают бесцианидные электролиты, за счёт их относительной дешевизны и нетоксичности.
Эксплуатируют электролиты при рН = 11–12, катодной плотности тока (0,1–0,5) А/дм 2 и температуре 18–70° C. Осаждение золота протекает при большой катодной поляризации, обуславливающей высокую рассеивающую способность электролитов и мелкокристаллическую структуру осадков.
Вследствие отрицательного электрохимического потенциала золота в цианидных растворах осаждение покрытия сопровождается выделением водорода. Поэтому даже при малых плотностях тока катодный выход по току всегда меньше 100%. С увеличением же плотности тока выход золота по току резко падает. Перемешивание электролита или возрастание концентрации золота в нём позволяет значительно повысить выход по току. Плотность тока может быть тем больше, чем выше концентрация золота и температура и чем интенсивнее перемешивание.
Осадки из цианидных электролитов матовые. Введение в электролиты блескообразующих добавок (сульфированного касторового масла, тиомочевины и др.) и ПАВ позволяет повысить отражательную способность и твердость золотых покрытий до 1200–1500 МПа. Из цианидных щелочных электролитов наиболее широко распространены электролиты для осаждения сплавов золота с серебром и сурьмой.
Цианидные нейтральные электролиты позволяют получать более толстые золотые покрытия. По сравнению со щелочными они более производительны, так как выход по току в них близок к 100%. Содержат до 10 г/л золота в виде дицианоаурата калия и 1–2 г/л свободного цианида калия. Кислотность в пределах 6,5–7,5 поддерживают добавлением ортофосфорной кислоты.
Электролиты чувствительны к примесям, накапливающимся в процессе эксплуатации. Небольшая концентрация цианида вызывает склонность к пассивированию растворимых анодов и нестабильности процесса. Поэтому эксплуатируют их с нерастворимыми анодами и широко используют при получении различных сплавов золота (особенно золото-медь).
Цианидные кислые электролиты обеспечивают получение полублестящих и более твёрдых (до 1100–1150 МПа), но менее пластичных осадков, чем щелочные электролиты. При введении в них незначительных добавок никеля, кобальта, серебра, олова покрытия приобретают интенсивный блеск. Важное преимущество – невысокая температура эксплуатации, меньшая пористость получаемых покрытий и более высокая скорость их осаждения.
Золочение проводят при значительно больших плотностях тока, чем в щелочных. Но с увеличением плотности тока выход металла по току уменьшается и тем значительней, чем ниже температура и рН электролита. Обычно кислые электролиты эксплуатируют при 18–30° C. Как и нейтральные, их эксплуатируют с нерастворимыми анодами.
Кислотность рационально поддерживать разбавленной ортофосфорной кислотой. Применение её стабилизирует электролит, повышает его электропроводность и выход по току, уменьшает внутренние напряжения в покрытиях. Свободного цианида в электролите нет. Но золочение возможно, так как цианистый комплекс трёхвалентного золота прочен и не разрушается при рН 3–6.
Поляризуемость катода в кислых электролитах 2–2,5 раза меньше, чем в щелочных, меньше и их рассеивающая способность. К недостаткам относят также низкий выход по току 40–50% (из-за их работы при низких температурах 20–25° С и повышенных плотностях токов, что является их преимуществом), недостаточную стабильность растворов, повышенные внутренние напряжения в получаемых гальванических осадках, хотя и при меньшей пористости. Срок службы электролитов во многом определяется накоплением в них вредных продуктов. Вредными примесями являются ионы меди (» 0,1 г/л), железа, свободного цианида и свинца, а также многие органические соединения. Наиболее опасны ионы меди – в их присутствии повышаются внутренние напряжения осадков и снижается выход золота по току.
Бесцианидные электролиты золочения. Разработаны синеродистые и сульфитноэтилендиаминовые бесцианидные электролиты. Бесцианидные они условно. Свободный цианид не входит в состав исходных компонентов, но цианистые соединения накапливаются в электролите в процессе работы. Все они по качеству покрытий и другим показателям уступают цианидным.
Практическое применение из них получил лишь синеродистый электролит. В качестве анодов в нем используют золото 999,9 пробы.
Синеродистые во многом уступают цианидным электролитам золочения. Во-первых, в них аноды больше подвержены пассивации. Поэтому для обеспечения нормального режима электролиза площадь поверхности анодов должна быть в несколько раз больше площади поверхности покрываемых изделий.
Во-вторых, электролит из-за малой скорости растворения анодов не стабилен, нуждается в частой корректировке солями золота. В-третьих, скорость осаждения золота в синеродистом электролите почти в три раза меньше, так как золото в нём находится в трехвалентной форме, а не в одновалентной, как в цианидном электролите. Однако синеродистые электролиты не ядовиты и позволяют получать гальванические золотые покрытия удовлетворительного качества.
Источник: cyberpedia.su