Стабильность - электролит
Cтраница 2
Наряду с солями осаждаемых металлов электролиты содержат свободные борфтористую и борную кислоты, желатин и резорцин. Борфто-ристая кислота регулирует рН прикатодного слоя и увеличивает рассеивающую способность и стабильность электролита. Борная кислота выступает в качестве буферной добавки. Желатин и резорцин регулируют относительные скорости осаждения компонентов сплава и способствуют получению мелкозернистых плотных покрытий. Механическое перемешивание электролита сводит к минимуму пористость осадков и повышает скорость охлаждения. Подобранные составы растворов и режимы осаждения позволяют осуществлять процесс со скоростью до 1 35 мкм / мин. [16]
В щелочных растворах, в том числе цианидных, индий образует неустойчивые соединения. Через непродолжительное время выпадает осадок гидрата индия, и нормальная работа электролита нарушается. Стабильность электролита повышается при добавлении глюкозы или декстрозы. [17]
Федотьева и П. М. Вячеславова показали, что электролит, концентрированный по гипофосфиту натрия ( 70 Г / л NaH2PO2 - H2O) может самопроизвольно разлагаться при нагревании до 70 в отсутствии каталитической поверхности. В более разбавленных растворах разложение гипофосфита натрия происходит только при наличии катализатора. Для повышения стабильности электролита ряд авторов [49, 50] рекомендует введение в него ортофосфорной кислоты. В этих условиях изменение концентрации гипофосфита натрия в процессе работы ванны происходит в 4 - 5 раз медленнее, чем без добавки ортофосфорной кислоты. Можно предположить, что в этих условиях ортофос-форная кислота частично восстанавливается до фосфорноватистой кислоты. [18]
Увеличение содержания серной кислоты значительно улучшает внешний вид покрытий, они получаются светлыми и полублестящими. Электролиты ру-тепировапия агрессивны и в них происходит подтравливание основы из неблагородных металлов, которую рекомендуется защищать подслоем серебра или золота. Еще более эффективным для увеличения стабильности электролита является разделение катодного и анодного пространства, для чего используют керамическую диафрагму, анолит - 20 % - ный раствор сульфата калия. Применение диафрагмы стабилизирует работу электролита и повышает выход по току. [19]
Пополнение электролита металлическими ионами может производиться растворением анода, сделанного из металла осаждаемой пленки. Но во многих случаях применяют нерастворимые аноды из свинца или кислотоупорной стали, при этом электролит быстро истощается и необходимо все время корректировать его состав добавлением соответствующей соли. Поэтому важной для серийного производства характеристикой является стабильность электролита. Она тем выше, чем дольше может быть использован раствор без введения в него добавок или замены. [20]
Кроме природы и состава раствора, на область электрохимической устойчивости сильно влияют природа и состояние поверхности электрода. Например, нитрилы с низкими молекулярными массами, в первую очередь АН, с большим трудом окисляются и восстанавливаются электрохимически на обычно применяемых электродах. В АН-растворах тетраалкиламмонийных солей обычно предлагается, что катодные границы стабильности электролита определяются восстановлением катиона. Для ртутного электрода имеются прямые доказательства этого предположения - образование амальгамы тетраалкиламмония. [21]
При приготовлении цитратного электролита дицианоаурат калия вводят после нейтрализации лимонной кислоты раствором КОН до рН 4 - 4 5, что предотвращает образование в растворе при низких значениях рН мелкодисперсной труднорастворимой соли золота. Вследствие заметного растворения в цитратных электролитах коррозионно-стойкой стали в качестве анодов можно использовать платину, а также титан, покрытый тонким слоем платины или оксидов рутения. Следует учитывать, что на платине скорость окисления лимонной кислоты ниже, чем на золоте, и поэтому в первом случае стабильность электролита несколько выше. Для повышения стабильности работы электролита рекомендуется при значительном накоплении в нем ионов калия удалять их с помощью катионитовых диафрагм. [22]
Пополнение электролита металлическими ионами может производиться как в результате растворения анода, сделанного из осаждаемого металла, так и путем добавления металлсодержащей соли. В последнем случае применяют нерастворимые аноды из свинца или кислотоупорной стали. Электролит быстро истощается и необходимо все время корректировать состав добавлением соответствующей соли. Важной характеристикой является стабильность электролита, которая тем выше, чем дольше может быть использован раствор без введения в него добавок или замены. Однако высокой стабильностью обладает ограниченное число электролитов. [23]
 |
Изменение потенциала серебра в зависимости от концентрации цианистого натрия. [24] |
Цианистый электролит серебрения состоит в основном из трех компонентов при различном их содержании. На основании вышеприведенных данных о механизме видно, какое большое влияние на качество покрытия и стабильность электролита имеет содержание свободного цианида. Концентрация его в электролите серебрения может колебаться в довольно широких пределах и зависит от содержания серебра в электролите. В настоящее время при работе с электролитами, содержащими поверхностно-активные добавки, рекомендуется повышенное содержание цианида, так как он благоприятно действует на растворение анодов при высоких плотностях тока и значительно повышает электропроводность раствора. При этом цианид является комплексообразователем и тем самым повышает катодную поляризацию, а это, в свою очередь, способствует образованию более мелкокристаллических покрытий. Но цианиды кроме благоприятного воздействия играют в электролите и отрицательную роль. Они вызывают нестабильность электролита. [25]
 |
Состав электролитов цианистого серебрения и режим электролиза. [26] |
Правда, некоторые авторы отмечают, что окислительной силы атмосферного кислорода мало для прохождения этой реакции, но под действием кислорода может происходить окисление цианида в цианат, который затем будет переходить в водном растворе в карбонат. На разложение цианида очень сильно действует углекислый газ, который постоянно присутствует в воздухе. При пропускании через два одинаковых по составу электролита кислорода и углекислого газа было выяснено ( рис. 2), что потери цианида при пропускании кислорода значительно меньше, чем при пропускании углекислого газа. При дальнейших исследованиях обнаружилось, что значительно стабилизирует раствор цианида едкий натр. Поэтому добавка щелочи в цианистый электролит желательна, так как увеличивает стабильность электролита. [27]
Для этого готовят щелочной электролит, смешивая водные растворы хлорплатината натрия и NaOH с последующим нагреванием в течение нескольких часов - раствор приобретает светло-желтую окраску. После этого в него добавляют небольшое количество серной и щавелевой кислот. Готовый электролит содержит 1 % платины и 0 5 % свободного NaOH. По мере работы в этих электролитах накапливаются карбонаты и образуется нерастворимый шлам, который ухудшает работу электролита. Для повышения стабильности электролита NaOH заменяют КОН, тогда такой электролит имеет следующий состав: 20 г / л платиновой кислоты, 15 г / л КОН при плотности тока 0 75 А / дм2 и температуре 70 - 80 С. Накопление карбонатов до 30 г / л не сказывается на стабильности электролита. [28]
Для этого готовят щелочной электролит, смешивая водные растворы хлорплатината натрия и NaOH с последующим нагреванием в течение нескольких часов - раствор приобретает светло-желтую окраску. После этого в него добавляют небольшое количество серной и щавелевой кислот. Готовый электролит содержит 1 % платины и 0 5 % свободного NaOH. По мере работы в этих электролитах накапливаются карбонаты и образуется нерастворимый шлам, который ухудшает работу электролита. Для повышения стабильности электролита NaOH заменяют КОН, тогда такой электролит имеет следующий состав: 20 г / л платиновой кислоты, 15 г / л КОН при плотности тока 0 75 А / дм2 и температуре 70 - 80 С. Накопление карбонатов до 30 г / л не сказывается на стабильности электролита. [29]
Страницы: 1 2