Гальванопластика в промышленности - Казначей Б.Я.
Скачать (прямая ссылка):
Б. Н. Москвин и Т. Т. Нейман [14] исследовали влияние температуры на скорость серебрения. Они установили, что при определенных условиях серебрения существует некоторая оптимальная температура, при которой образуются максимальные по толщине пленки серебра.
По Винокурову, период индукции и общая продолжительность восстановления резко падают с повышением температуры, а конечная толщина образующегося зеркального слоя с понижением температуры возрастает.
Так как отложение серебра на поверхности непроводника начинается сразу же после смешения компонентов серебрящего раствора, а в объеме раствора выделение серебра задерживается, то чем длительнее эта задержка (происходящая при низких температурах), тем большие количества серебра будут выделяться на поверхности непроводника.
Процесс серебрения в значительной степени зависит от соотношения отдельных компонентов в серебрящем растворе.
46
Сопоставление рецептов, предложенных для серебрения, показывает довольно значительные пределы изменения концентраций как азотнокислого серебра, так и других составных; частей. Так, например, концентрация серебра в различных рецептах меняется в пределах от 0,02 до 0,25 г-мол/л. Сейчас установлено, что применение растворов с концентрацией азотнокислого серебра больше 0,03 г-мол/л дает лишь небольшое увеличение количества серебра, выделяющегося на поверхности, и, следовательно, невыгодно. Концентрацию 0,03 г-мол/л азотнокислого серебра следует считать оптимальной.
В серебрящем растворе происходит диссоциация комплексного аммиачного соединения серебра по уравнению:
Ag (NHj), N03 ^ Ag(NH3) 2 т- NQ3~, Ag(NH3)2+-Ag++2NH3.
Константа скорости реакции определяется:
1Мв = к
. [AgCNHJJ
В процессе серебрения по мере выделения металлического серебра равновесие сдвигается в сторону дальнейшей диссоциации комплексного иона.
Наряду с комплексным ионом серебро в водноаммиачных растворах находится также в виде Ag20,
По Колыиюттеру, выделение серебра на поверхности обусловливается исключительно наличием в растворе Ag20. Поэтому повышение концентрации Ag20 должно благоприятно сказываться на процессе серебрения.
Введение в серебрящий раствор щелочи вызывает сложное превращение восстановителя, повышает его восстановительную способность, способствует разрушению аммиачного комплекса и повышает концентрацию Ag-20 в растворе. С увеличением концентрации щелочи количество серебра, выделяющегося на поверхности, воз-растает, что объясняется, невидимому, меньшей скоростью образования центров кристаллизации в объеме раствора.
Однако при увеличении концентрации щёлочи до 0,4 г-мол/л серебряное покрытие получается плохого качества. Оптимальная концентрация щелочи, по Винокурову [15], равна .11 г/л, или 0,2 г-мол/л.
Оптимальная концентрация восстановителя определяется главным образом концентрацией серебра и щелочи в растворе.^ Применяемые на практике эмпирические рецептуры серебрящих растворов имеют концентрации компонентов, далеко от-
ступающие от оптимальных. В табл. 9 указано количество молей AgNC>3, которое может восстановить один моль глюкозы при данной щелочности раствора.
Таблица 9
Влияние концентрации щелочи на количество восстанавливаемого азотнокислого серебра
Концентрация AgN03, восстанов-КОН ленных одним
молем глюкозы
Количество молей
0,025 Н . .
0,05 Н . .
6,6
0,10 Н
9,6
0,20 Н •
16,1
Следует иметь в виду, что с увеличением концентрации восстановителя скорость реакции восстановления повышается и количество зеркального серебра уменьшается. В. М. Винокуров и Б. Н. Москвин [16] установили, что при инверсии сахара азотной кислотой свойства восстановителя не одинаковы и зависят от концентрации кислоты; при повышенной концентрации получаемый восстановитель вызывает ускорение процесса восстановления серебра и образование тонкого проводящего слоя.
При инверсии сахара серной или винной кислотами концентрация последних, а также концентрация сахара в инвертируемых растворах не влияет на восстановительные свойства полученных восстановителей. Ввиду этого употребление для инверсии сахара азотной кислоты нежелательно.
Основным фактором, влияющим на процесс выделения серебра на поверхности, является скорость восстановления. По-видимому, при различных скоростях процесса серебрения меняется структура проводящего слоя. Для получения наиболее компактного и, вследствие этого, химически устойчивого слоя существуют какие-то средние, наиболее благоприятные, скорости, зависящие от температуры, концентрации компонентов и т. д.
Пленки серебра резко отличаются от обычного серебра, в основном, по электропроводности и механической прочности. Сцепление пленки с поверхностью непроводника не зависит от 43
толщины пленки, но зависит от состава серебрящего раствора. Наибольшую силу сцепления показывают пленки, полученные с инвертированным сахаром, промежуточное положение занимают пленки с сегнетовой солью и минимальное сцепление — пленки с формалином.
А. А. Валов установил [17], что сила сцепления изменяется в зависимости от способа подготовки поверхности перед серебрением. Сцепление серебра с непроводником сильно повышается при прогреве пленки до определенной температуры, потом падает.
