Cтраница 4
Скорость осаждения меди возрастает при увеличении рН раствора. В литературе приведены экстремальные зависимости скорости меднения от рН с максимумом скорости около рН 13 0; наши опыты показали, что снижение скорости меднения при повышении рН выше 13 наблюдается лишь в присутствии значительных концентраций солей ( 0 2 моль / л) - тартрата или нейтральных солей ( Na2SO4) - в растворе и, видимо, обусловлено высокой ионной силой раствора. [46]
Из трилоновых растворов химического меднения, содержащих в качестве восстановителя формальдегид или борогидрид и добавку олова ( II), при рН - 12 1 - 4 - 13 0 осаждаются покрытия Си - Sn, содержащие до 20 % ( масс.) олова. С увеличением содержания олова в осадке скорость меднения снижается. Описано также получение покрытий Си - Sn [ до 10 % ( масс.) Sn ] с использованием в качестве восстановителя диметиламиноборана. [47]
Стабилизирующее действие на растворы меднения оказывает их перемешивание любым способом. Кроме того, перемешивание обычно увеличивает скорость меднения и способствует получению более плотного осадка меди. Один из первых способов стабилизации растворов меднения, предложенный Эйдженсом, состоял в барботировании через раствор кислорода или воздуха. Применяя барботирование воздуха, следует иметь в виду возможное пассивирование покрытия. [48]
Карбонат рекомендуют применять как добавку в растворы мед-пения с тартратом или глицерином. По данным Собестра, в концентрированных растворах карбонат увеличивает скорость меднения и стабилизирует раствор. В менее концентрированных растворах, например, в растворе Вейна, карбонат не оказывает заметного влияния на скорость процесса. [49]
От природы лиганда зависит шероховатость покрытий. Знание истинной поверхности позволяет рассчитать истинную ( микроскопическую) скорость меднения, отнесенную к единице площади поверхности. Значения истинной скорости меднения в растворах, содержащих тартрат, ЭДТА, ТЭА, различаются меньше, чем наблюдаемой скорости. [50]
Карбонат рекомендуют применять как добавку в растворы меднения с тартратом или глицерином. По данным Собестра [2], в концентрированных растворах карбонат увеличивает скорость меднения и стабилизирует раствор. В менее концентрированных растворах, например, в растворе Вейна, карбонат не оказывает заметного влияния на скорость процесса. [51]
Сравнение действия свыше 30 соединений, предлагаемых в качестве стабилизаторов, показало, что в тартратном растворе из неорганических соединений наибоолее сильное стабилизирующее действие оказывают тиосульфат и арсенит. Однако ар-сенит при концентрациях, обеспечивающих высокую стабильность раствора, сильно снижает скорость меднения. [52]
Сравнение действия свыше 30 соединений, предлагаемых в качестве стабилизаторов, показало, что в тартратном растворе из неорганических соединений наиболее сильное стабилизирующее действие оказывают тиосульфат и арсенит. Однако арсенит при концентрациях, обеспечивающих высокую стабильность раствора, сильно снижает скорость меднения. Ионы Вг, Г Se2, SeOs, ТеОз, соединения ванадия лишь незначительно стабилизируют раствор. Многие органические тиосоединения, соединения селена, гетероциклические азотсодержащие соединения являются эффективными стабилизаторами. [53]
Увеличение соотношения концентраций тартрата и ионов меди выше 3 не оказывает заметного влияния на скорость восстановления меди. Однако при меньшем, чем указанное соотношение, содержании тартрата несколько увеличивается скорость меднения, что отмечалось и Гоулди [5], но раствор становится менее устойчивым. [54]
Однако эти результаты можно объяснить тем, что в опытах не регулировалось значение рН раствора, которое при постоянном содержании щелочи уменьшается с увеличением концентраций как Си ( II), так и СН2О, что и приводит к замедлению реакции восстановления меди. Наши данные показывают, что при постоянстве рН и концентраций других компонентов раствора скорость меднения повышается при увеличении концентраций как СН2О, так и Си ( II) до самых больших значений, обычно используемых в растворах химического меднения. [55]
В цитратных растворах часто наблюдается пассивирование поверхности, которое в отличие от тартратных растворов наступает тем быстрее, чем выше рН, например, при рН 13 даже в отсутствие кислорода реакция восстановления меди на поверхности длится всего несколько минут. Поэтому практическое применение цитратных растворов меднения, видимо, нецелесообразно, хотя получаемые покрытия имеют хороший вид и скорость меднения несколько выше, чем в аналогичных тартратных растворах. [56]
Склонность поверхности к пассивации возрастает при доступе кислорода ( так, в присутствии воздуха скорость меднения уменьшается в 2 раза по сравнению с опытами, проведенными в инертной атмосфере) и увеличении концентрации цитрата. Вследствие явления пассивации практическое применение цитратных растворов меднения, видимо, нецелесообразно, хотя получамые покрытия имеют хороший вид и скорость меднения несколько выше, чем в аналогичных тартратных растворах. [57]
Скорость осаждения меди возрастает при увеличении рН раствора. В литературе приведены экстремальные зависимости скорости меднения от рН с максимумом скорости около рН 13 0; наши опыты показали, что снижение скорости меднения при повышении рН выше 13 наблюдается лишь в присутствии значительных концентраций солей ( 0 2 моль / л) - тартрата или нейтральных солей ( Na2SO4) - в растворе и, видимо, обусловлено высокой ионной силой раствора. [58]
По-видимому, существуют пределы скорости каталитической реакции восстановления при отсутствии процесса в объеме раствора, и эти пределы неодинаковы для различных систем ион металла - восстановитель. Однако можно полагать, что еще не все возможности избирательного повышения скорости каталитического процесса путем подбора лигандов, стабилизирующих и ускоряющих добавок использованы на практике; так, в последнее время найдена возможность повышения скорости меднения, созданы вполне стабильные растворы серебрения, которые ранее служили типичными примерами крайне нестабильной системы металлизации. [59]
По-видимому, существуют пределы скорости каталитической реакции восстановления при отсутствии процесса в объеме раствора, и эти пределы неодинаковы для различных систем ион металла - восстановитель. Однако можно полагать, что еще не все возможности избирательного повышения скорости каталитического процесса путем подбора лигандов, стабилизирующих и ускоряющих добавок использованы на практике; так, в последнее время найдена возможность повышения скорости меднения, созданы вполне стабильные растворы серебрения, которые ранее служили типичными примерами крайне нестабильной системы металлизации. [60]