It is currently Mon Mar 08, 2021 11:36 am

НИЛ АСЭМ Научно - исследовательская лаборатория автоматизированных систем экологического мониторинга

Йодидный электролит блестящего серебрения

Созданные в лаборатории приборы и технологии

by Admin » Sun Dec 27, 2020 10:08 pm

Моисеев Д.Н., Подшибякин С.И., Волков А.А.

Использование нецианистых электролитов при серебрении решает задачу оздоровления условий труда работников гальванических производств, а так же предпринимаются попытки поиска более стабильных электролитов, т. к. цианистые электролиты постепенно накапливают карбонат калия в процессе работы электролита, в результате чего понижается предельная плотность тока, покрытие становится более мягким, ухудшается его качество. Стремясь заменить ядовитые и неустойчивые цианистые серебряные электролиты более приемлемыми, многие исследователи делали попытки осуществить процесс серебрения в нецианистых электролитах [1, с. 425]. В литературе к нецианистым электролитам обычно относят электролиты, не содержащие свободного цианид-иона, при этом используя для составления гальванических ванн цианистые комплексы: либо калия дицианоаргентат, либо гексацианоферрат (II) калия.

При этом не происходит отказа от использования цианидов. Так же описаны электролиты серебрения на основе роданида калия или йодида калия. Эти электролиты обеспечивают образование покрытия по рассеивающей способности, твёрдости, электропроводности схожие с покрытиями, получаемыми из цианидных электролитов, но уступают им по устойчивости электролита [2, стр. 269]. Известен нецианистый пирофосфатный электролит, содержащий пирофосфатный комплекс серебра. Однако этот электролит позволяет получать блестящие покрытия только для малой толщины покрытия [3, стр. 287]. В более-современных источниках упоминаются составы электролитов для гальванического серебрения на основе хелатных комплексов серебра, например, с 5,5-диметилгидантионом [4]. Однако эти электролиты так же не обеспечивают стабильности в работе: кроме накопления карбонатов, склонны к окислению блескообразующей добавки. Авторами работы предложен состав электролита серебрения, способ его приготовления и корректировки, который обеспечивает образование блестящего покрытия серебром медных и латунных деталей в широком диапазоне плотностей тока, осуществляемом при комнатной температуре и величине рН электролита близкой к нейтральной, составленном с использованием доступных реагентов.

Электролит готовят следующим образом: отдельно растворяют эквивалентные количества AgNO3 и KJ. Растворы смешивают и выпавший осадок AgJ несколько раз декантируют дистиллированной водой, а потом растворяют в концентрированном растворе NaJ. Необходимое количество поливинилового спирта растворяют в нагретом до 60 – 70оС электролите. Затем добавляют количество лимонной кислоты, исходя из расчета 1-10 г/л. Полученный раствор золотистого цвета разбавляют водой до нужного объёма. Тиосульфат натрия в свежеприготовленный и непроработанный раствор не добавляют. По мере помутнения и потемнения раствора из-за выделяющегося по мере старения раствора йода, последний связывают в тетратионатный комплекс прибавлением небольших количеств раствора тиосульфата натрия Na2S2O3·5H2O, но суммарно не более указанной в рецептуре величины. Раствор йодидного электролита блестящего серебрения готовится исходя из следующих, опытным путём подобранных, соотношений реагентов:
Image
Процесс осаждения ведут при температуре 15-25 оС и плотности тока 0.3-1.7 А/дм2. Блестящие покрытия получаются до 50 А·час / л электролита, далее покрытия становятся матовыми, но приемлемого качества. Такие покрытия легко полируются до блестящего состояния пастой ГОИ, нанесенной на тонкую марлю. Корректировка электролита может быть осуществлена путём добавки тиосульфата натрия и лимонной кислоты. Для полученного электролита установили зависимость скорость осаждения покрытия от плотности тока. Результаты представлены на графике:
Image
При этом образование блестящих осадков наблюдается при плотности тока до 1,7 А/дм2, скорость осаждения серебра становится слишком низкой при плотностях тока ниже 0,3 А/дм2, при плотности тока выше 2 А/дм2, значительно падает выход по току, в результате чего не наблюдается увеличение скорости осаждения серебра при дальнейшем повышении плотности тока. Было проведено исследование стабильности электролита во времени путём измерения изменений концентрации йода в электролите при длительном воздействии кислорода воздуха. Объём ванны с электролитом для эксперимента – 2 л, предварительная проработка 70 А·ч, температура окружающей среды в ходе эксперимента колебалась в диапазоне 21-24 °C, площадь контакта с воздухом 1,4 дм2. Увеличение концентрации свободного йода в электролите представлено на графике изменения концентрации йода в электролите.
Image
В течение первых двух недель концентрация йода была вблизи предела обнаружения, к концу первого месяца эксперимента концентрация йода достигла количества, на связывание которого потребовалось 0,5 г/л тиосульфата натрия, что значительно ниже максимальнодопустимой величины для корректировки. Полученные результаты свидетельствуют о достаточно высокой стабильности предлагаемого электролита.

Результат работы:
Image



Список литературы:

1. Моисеев Д.Н., Новые электролиты химического серебрения. Кинетика осаждения серебра на латунь Л63 из цитратного электролита // Тезисы докл. VI Всероссийской конференции молодых ученых, аспирантов и студентов с международным участием. Санкт – Петербург, 2012, с. 425.

2. Ажогин Ф.Ф., Беленький М.А., Галь И.Е. и др., // Гальванотехника: справ. изд., М.: Металлургия, 1987.

3. Андрющенко Ф.К., Орехова В.В., Защита металлов, № 3, 1969 г.

4. Синяков А.Е., Дон Г.М., Игумнов М.С., Шевченко В.И., Способ нанесения серебряного покрытия, патент 2487966 (20.07.2013).
Admin
Site Admin
 
Posts: 235
Joined: Wed Sep 20, 2017 9:55 am

Return to Готовые проекты

cron

User Menu

Login