Серебрение золочение, палладирование и родирование - Буркат Г.К.
Скачать (прямая ссылка):
Кислые электролиты, имеющие распространение в настоящее время, обычно работают при рН 3—6. Из этих растворов получаются блестящие осадки, особенно при добавке таких металлов, как никель, кобальт, цинк, олово и др. Кислотность в них поддерживается с помощью органических кислот (лимонной, винной, щавелевой и др.). Свободного цианида в электролите нет. Золочение в таких ваннах возможно ввиду того, что цианистый комплекс трехвалентного золота очень прочный и не разрушается при названных значениях рН.
Кислые электролиты, как и нейтральные, работают с нерастворимыми аиодами. В кислых растворах значительно более низкий выход по току (30—40 %). Это связано в основном с тем, что они работают при низких температурах (20—25° С) и повышенных плотностях тока, что является их основным преимуществом. Покрытия, порученные 1ГЭ нейтральных и кислых электролитов, менее пористы, ! зато более xpvnKH. Недостатком их является низкая рассеиваются способность по сравнению со щелочными I рис. 6».
. элото в цианистых электролитах как уж' говорилось выше, может находиться в виде двух комплексов: одновалентного 'Au(CN)?]- и трехвалентного [Au(CN)4]-- В обычных щелочных цианистых электролитах золэто находится в основном в однова лекгмой фс~ме хотя гфИ химическом приготовлении можст обра
32 зоваться небольшое количество и трехвалентного комплекса, но только при анодном растворении золото переходит в раствор в виде одновалентного комплекса.
Определение катодных выходов по току при электроосаждении золота показало, что при малых плотностях тока выход по току составляет 10—60 %, при увеличении плотности тока он достигает 100 %, а когда наблюдается выделение водорода, он снова падает, что уже вполне закономерно. Так как в электролите не было трехвалентного золота, то низкий выход по току при малых плотностях тока не может быть связан с его восстановлением. По всей
0 6,Z 31,9 48, U Расстояние от анода, см
-2,0
т 600 1000 1200
Потенциал, мВ
Рис. 6. Распределение золота на различно удаленных от
анода катодах: 1 — в кислом электролите; 2, 3, 4 — в щелочном электролите лри плотности тока 0,4;
0.2 и 0,1 А/дм 2
Рис. 7. Поляризационные кривые золота (г/л) в щелочном цианистом электролите: 1 — 17; 2 — 30
видимости низкий выход по току может быть обусловлен реакцией ионизации металла по уравнениям:
2Au + 4KCN + 02-f 2H20=2K[Au(CN)2] + Н202 + 2К0Н 2Au 4- 4KCN + H2O2 = 2К[ Au (CN)2] +2КОН
Опытным путем было определено, что в растворе, с содержанием 30 г/л Au и 4,3 г/л KCN (своб.) при отсутствии поляризации затотой электрод растворяется со скоростью 1-Ю-3 г/см , причем концентрация цианистого калия не влияет па скорость растворения. Потяризацнонная крив&я электроосаждения золота (рис. 7) имеет две площадки предельного тока, которые, как было выяснено, имеют диффузионный характер. Подтверждением этому служат результаты измерения стационарных потенциалов золотого электрода при различных содержаниях цианистого калия. Считая, что реакция, определяющая потенциал электрода, следующая:
[Au(CN)2] " = AuCN-H (CN)-AlCN = A '-I-(CN)-
^acunT t г тг U1 і мо^ти от изменения
этим рай; стальные
¦ Н • 1 ml.if потенциал : tpm ближе • ПаОДПфЫЧ 'icm BbHUJ кон-
г бг, V г" xrC' т -г-. •-• T /*»з • «а гнова-
33 нии всех исследовании катодный процесс на различных участках поляризационной кривой объясняется так: на первых двух участках кривой (рис. 7) при потенциале 0,4—0,6 В в элементарном разряде участвуют соединения типа AuCN или Auo(CN)2. На 3-м и 4-м участках при потенциале 0.7—0,9 В процесс осуществляется при разряде анионов [Au(CN)2]-. На 5-м участке протекает процесс выделения водорода и разряд [Au(CN)2I ~ на предельном токе. Под действием большого электрического поля в двойном слое у катода происходит адсорбция аниона [Au (CN)-J- положительным концом к катоду и, таким образом, облегчается его разряд.
[Au(CN)2] -+е = [Au(CN)2I2-[Au(CN)2]3- =Au -{-2(CN) ~
Трехвалентный комплекс золота при электроосаждении изучен значительно меньше, чем одновалентный. Так, А. Кнодлер исследовал выход по току в цианистых электролитах, содержащих трехвалентный комплекс золота. Данные помещены в табл. 15.
Таблица 15. Выход по току в цианистых электролитах, содержащих трехвалентный комплекс
Температура электролита, Плотность тока, А/дм2 рН электролита
без K2SO3 2 г/л K2SO3
° С 11,9 11,9* 8,0 11,9 11,9* 8,0
0,2 68,6 257 67,3 83,2 230 116
20 0,4 75,9 240 68,5 93,1 212 102
0,6 83,2 155 77,8 90,2 146 107
0,8 82,9 112 71,8 89,0 94,8 88,7
0,2 63,7 231 69,8 110 202 167
50 0,4 79,0 267 79,5 127 238 146
0,6 84,6 235 80,0 124 228 127
0,8 86,6 171 83,2 121 166 121
0,2 121 258 67.3 195 189 191
70 0,4 124 272 79,5 208 240 146
0,6 121 200 81,6 190 231 126
0,8 117 269 84,4 169 170 110
* Электролит кипятился 2 трехвалентного золота. ч. Выход по току рассчитывался для
Высокие значения выходов по току (более 100 %) показывают, что на катоде вместе с трехвалентным золотом разцежается и одновалентное. Нагревание в течение 2 ч, а также электролиз при высоко'- температуре (70 °С) способствует образованию одновалентного золота. Электролит при более низком рН(рН 8) более \стойчив к высокой температуре при отсутствии K2SO3. Трехвалентный комплекс золота более устойчив при низких рН. Добавка K2SO3 увеличивает количество одновалентного комплекса, о чем
