PL236577B1 - Sposób wytwarzania bezcyjankowej kąpieli do elektrochemicznego złocenia - Google Patents

Sposób wytwarzania bezcyjankowej kąpieli do elektrochemicznego złocenia Download PDF

Info

Publication number
PL236577B1
PL236577B1 PL413903A PL41390315A PL236577B1 PL 236577 B1 PL236577 B1 PL 236577B1 PL 413903 A PL413903 A PL 413903A PL 41390315 A PL41390315 A PL 41390315A PL 236577 B1 PL236577 B1 PL 236577B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
gold
dryness
concentrated
bath
precipitate
Prior art date
Application number
PL413903A
Other languages
English (en)
Other versions
PL413903A1 (pl
Inventor
Marek Nocuń
Jerzy Niedźwiedzki
Original Assignee
Akademia Gorniczo Hutnicza Im Stanislawa Staszica W Krakowie
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Akademia Gorniczo Hutnicza Im Stanislawa Staszica W Krakowie filed Critical Akademia Gorniczo Hutnicza Im Stanislawa Staszica W Krakowie
Priority to PL413903A priority Critical patent/PL236577B1/pl
Publication of PL413903A1 publication Critical patent/PL413903A1/pl
Publication of PL236577B1 publication Critical patent/PL236577B1/pl

Links

Landscapes

  • Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)

Abstract

Sposób wytwarzania bezcyjankowej kąpieli do elektrochemicznego złocenia, w postaci związku zawierającego złoto na I stopniu utlenienia polega na tym, że do 2 - 10 g kwasu chlorozłotowego HAuCl4 zawierającego złoto na III stopniu utlenienia, dodaje się 5 - 25 g chlorku sodu NaCl, przy czym stosunek HAuCl4 : NaCl wynosi 1:2 oraz wodę. Uzyskany roztwór odparowuje się do sucha i zalewa stężonym kwasem solnym w ilości 10 - 100 ml otrzymując osad Na2Au2Cl4, w którym złoto występuje na I stopniu utlenienia, po czym zobojętnia go wodorotlenkiem sodu do pH około 7, zatęża przez odparowanie do objętości 25 - 125 ml i dodaje 5 - 25 ml stężonego kwasu azotowego, a następnie odparowuje do sucha. Uzyskany osad rozpuszcza się w 500 - 2500 ml wody i neutralizuje wodorotlenkiem sodu do pH około 7, uzyskując związek złota o wzorze NaAu(NO3)iCl2-1, w którym 0 ≤ i ≤ 2.

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania bezcyjankowej kąpieli do elektrochemicznego złocenia, przeznaczonej do wykonywania powłok dekoracyjnych oraz technologicznych na powierzchni przedmiotów metalowych wykonanych m.in. z miedzi, niklu i mosiądzu.
Popularną techniką stosowaną do wytwarzania cienkich powłok ze złota na powierzchni przedmiotów metalowych jest elektrochemiczne złocenie w kąpielach alkalicznych, obojętnych lub kwaśnych. Z reguły kąpiele te są oparte na roztworach zawierających cyjanki.
Z opisu patentowego PL78383 B1 znana jest kwaśna kąpiel do elektrochemicznego złocenia zawierająca w składzie złoto pod postacią cyjanozłocianów metali alkalicznych oraz stabilizatory takie jak kwas fosforowy i jego sole, kwas cytrynowy i jego sole, kwas winowy i jego sole, kwas szczawiowy i jego sole a także inne środki pomocnicze takie jak reduktory, a jako stabilizator zawiera jony talawe o stężeniu molowym 0,000004-0,0002.
Z opisu patentowego PL62186 B1 znany jest sposób wytwarzania twardych powłok złotych z połyskiem, który polega na tym, że do standardowej kąpieli kwaśnej zawierającej 10 g/l złota wprowadzonego w postaci cyjanku złotowo-sodowego i 60 g/l kwasu cytrynowego dodaje się 0,6-1,5 g/l kobaltu w postaci soli kwasu cytrynowego. Proces nakładania prowadzi się przy gęstości prądu 0,4-0,8 A/dm3 w temperaturze 20-50°C, przy pH w granicach 4-5.
Kąpiele cyjankowe zawierają złoto na I stopniu utlenienia, dzięki czemu nadają się do pokrycia powierzchni wszystkich metali. Jednakże stosowanie tego typu kąpieli ze względu na toksyczność cyjanków może powodować zagrożeniem dla zdrowia ludzi i zanieczyszczać środowisko, a utylizacja ścieków jest skomplikowana i kosztowna. Istnieje tendencja do eliminowania lub ograniczania stosowania kąpieli cyjankowych w galwanotechnice.
Znane są kąpiele bezcyjankowe oparte np. na kompleksach siarczanowych złota.
Ze zgłoszenia CN102212854 A znana jest bezcyjankowa kąpiel do elektrochemicznego złocenia zawierająca 10-20 g/l trichlorku złota, 50-130 g/l siarczynu sodu lub potasu, 50-80 g/l EDTA lub cytrynianu sodu, 50-80 g/l chlorku sodu lub potasu.
Znana z opisu patentowego PL89644 B1 kąpiel do galwanicznego złocenia zawiera 1-200 g/l tiosiarczanu złotawego, 0,05-1,0 mol/l stabilizatora organicznego typu EDTA oraz 2-30 g/l czteroboranu, sodowego jako substancję buforującą.
Ze zgłoszenia CN101734708 A1 znany jest sposób wytwarzania kompleksowego związku złota przeznaczonego do elektrochemicznego złocenia w kąpieli bezcyjankowej, obejmujący rozpuszczenie złota w roztworze kwasu azotowego i kwasu solnego zmieszanych w stosunku 1 : 4-8 w temperaturze poniżej 100°C, zobojętnienie roztworu za pomocą wodorotlenku sodu, wodorotlenku potasu lub wodnego roztworu amoniaku do pH w granicach 9-11, a następnie dodanie roztworu wodnego siarczynu sodu i wymieszanie składników w temperaturze 50-65°C. Uzyskany bezbarwny lub lekko żółty roztwór odparowuje się w warunkach mieszania, a powstały osad odsącza, suszy i mieli.
W większości znanych kąpieli bezcyjankowych złoto występuje na III stopniu utlenienia, dlatego nadają się one do złocenia tylko niektórych powierzchni np. stali szlachetnych. Natomiast podczas złocenia metali takich jak miedź, nikiel i mosiądz, ze względu na ich aktywność związaną z położeniem w szeregu napięciowym, w wyniku redukcji autokatalitycznej złoto często zamiast osadzać się na powierzchni, wytrąca się do roztworu w postaci proszku.
Celem niniejszego wynalazku jest wytworzenie bezcyjankowej kąpieli do elektrochemicznego złocenia, w której złoto występuje na I stopniu utlenienia i dlatego tak jak w przypadku kąpieli cyjankowych nadaje się do złocenia powierzchni wszystkich metali, ale jednocześnie nie zawiera toksycznych związków cyjankowych.
Istota sposobu wytwarzania bezcyjankowej kąpieli do elektrochemicznego złocenia, w postaci związku zawierającego złoto na I stopniu utlenienia, polega na tym, że do 2-10 g kwasu chlorozłotowego HAuCl4 zawierającego złoto na III stopniu utlenienia, dodaje się 5-25 g chlorku sodu NaCI, przy czym stosunek HAuCl4 : NaCI wynosi 1 : 2 oraz wodę. Uzyskany roztwór odparowuje się do sucha i zalewa stężonym kwasem solnym w ilości 10-100 ml otrzymując osad Na2Au2CI4, w którym złoto występuje na I stopniu utlenienia, po czym zobojętnia go wodorotlenkiem sodu do pH około 7, zatęża przez odparowanie do objętości 25 -125 ml i dodaje 5-25 ml stężonego kwasu azotowego, a następnie odparowuje do sucha. Uzyskany osad rozpuszcza w 500-2500 ml wody i neutralizuje wodorotlenkiem sodu do pH około 7, uzyskując kąpiel do elektrochemicznego złocenia, którą można opisać jako związek złota o wzorze NaAu(NO3)iCI2-i, w którym 0 < i < 2.
PL 236 577 Β1
Bezcyjankowa kąpiel wytworzona sposobem według wynalazku, w postaci związku o wzorze NaAu(NO3)iCl2-i, gdzie 0 < i < 2, tak jak w przypadku innych kąpieli cyjankowych nadaje się do elektrochemicznego złocenia powierzchni wszystkich metali. Umożliwia ona uzyskanie powłok dekoracyjnych oraz technologicznych o dobrej przyczepności na powierzchni przedmiotów metalowych wykonanych m.in. z miedzi, niklu i mosiądzu.
Jednocześnie, ponieważ kąpiel nie zawiera w swoim składzie cyjanków spełnia wymagania bhp i ochrony środowiska, a likwidacja ścieków jest bardzo prosta.
Ponadto zaletą kąpieli według wynalazku jest możliwość pracy przy niskich stężeniach złota w kąpieli od 0,5 g Au/dm3.
Przykład 1
W celu uzyskania bezcyjankowej kąpieli do elektrochemicznego złocenia, w pierwszej kolejności rozpuszczono 2 g złota w 100 ml stężonego kwasu solnego zmieszanego ze stężonym kwasem azotowym w stosunku objętościowym 3 :1 (wodzie królewskiej) o temperaturze 100°C. Roztwór odparowano do sucha w warunkach mieszania i dodano kwas solny w ilości 20 ml, po czym ponownie odparowano i jeszcze raz powtórzono tę procedurę otrzymując osad w postaci kwasu chlorozłotowego HAuCk, według następującej reakcji:
Au + HNO3 + 4 HCI HAuCI4 + NO + 2 H2O
Następnie do 3,5 g osadu HAuCk dodano 7 g chlorku sodu i 200 ml wody destylowanej, uzyskując roztwór o jasno-żółtej barwie zawierający związek Na2Au2Ch, zgodnie z reakcją:
HAuCI4 + 2NaCI -> Na2Au2CIB + 2HCI
Roztwór odparowano do sucha i zalano 25 ml stężonego kwasu solnego, w wyniku czego wytworzył się osad Na2Au2Ck, a stopień utlenienia złota zmienił się z Au111 na Au1, jak przedstawiono w poniższej reakcji:
Na2Au2Cl8 + HCI -> Na2Au2CI4 + HCI + 2CI2
Roztwór odparowano do sucha, a pozostały osad zadano wodą destylowaną w ilości 50 ml i ponownie odparowano do sucha w celu usunięcia resztek HCI. Następnie osad rozpuszczono w wodzie destylowanej i zneutralizowano przez dodatek 1M wodorotlenku sodowego do pH około 7, po czym zatężono roztwór do objętości 25 ml, dodano 5 ml stężonego kwasu azotowego i odparowano do sucha. Uzyskany osad rozpuszczono w 500 ml wody destylowanej i zneutralizowano do pH około 7 przez dodatek 1M wodorotlenku sodu, otrzymując gotową kąpiel, którą można opisać jako związek złota o wzorze NaAu(N03)o.5Cli.5, w postaci roztworu wodnego, nadającego się bezpośrednio do przeprowadzenia elektrochemicznego złocenia.
Proces nakładania elektrolitycznego złota na podłoże miedziane prowadzono w wytworzonej kąpieli przy gęstości prądu 0,1-0,5 A/dm2, w temperaturze 20°C, przy pH = 7. Uzyskano złotą powłokę o barwie żółtej, charakteryzującą się dobrą przyczepnością do miedzi.
Przykład 2
Do 5 g komercyjnego HAuCk dodano 10 g chlorku sodu i 500 ml wody destylowanej, uzyskując roztwór o jasno-żółtej barwie zawierający związek Na2Au2Cls, zgodnie z reakcją:
HAuCI4 + 2NaCI — Na2Au2CIB + 2HCI
Roztwór odparowano do sucha i zalano 50 ml stężonego kwasu solnego, w wyniku czego wytworzył się osad Na2Au2CI4, a stopień utlenienia złota zmienił się z Au111 na Au1, jak przedstawiono w poniższej reakcji:
Na2Au2CI8 + HCI Na2Au2CI4 + HCI + 2CI2
Otrzymany roztwór odparowano do sucha, a pozostały osad zadano wodą destylowaną w ilości 100 ml i ponownie odparowano do sucha w celu usunięcia resztek HCI. Następnie osad rozpuszczono w 100 ml wody destylowanej i zneutralizowano przez dodatek 1M wodorotlenku sodowego do pH około 7, po czym zatężono roztwór do objętości 50 ml, dodano 10 ml stężonego kwasu azotowego i odparowano do sucha. Uzyskany osad rozpuszczono w 1000 ml wody destylowanej i zneutralizowano do pH około 7 przez dodatek 1M wodorotlenku sodu, otrzymując gotową kąpiel, którą można opisać jako związek złota o wzorze NaAu(N03)o.5Cli.5, w postaci roztworu wodnego, nadającego się bezpośrednio do przeprowadzenia elektrochemicznego złocenia.
PL 236 577 B1
Proces nakładania elektrolitycznego złota na podłoże miedziane prowadzono w wytworzonej kąpieli przy gęstości prądu 0,1-0,5 A/dm2, w temperaturze 20°C, przy pH = 7. Uzyskano złotą powłokę o barwie żółtej, charakteryzującą się dobrą przyczepnością do miedzi.

Claims (1)

  1. Zastrzeżenie patentowe
    1. Sposób wytwarzania bezcyjankowej kąpieli do elektrochemicznego złocenia, w postaci związku zawierającego złoto na I stopniu utlenienia, znamienny tym, że do 2-10 g kwasu chlorozłotowego HAuCL zawierającego złoto na III stopniu utlenienia, dodaje się 525 g chlorku sodu NaCI, przy czym stosunek HAuCl4: NaCI wynosi 1 : 2 oraz wodę, a następnie uzyskany roztwór odparowuje się do sucha i zalewa stężonym kwasem solnym w ilości 10-100 ml otrzymując osad Na2Au2CI4,w którym złoto występuje na I stopniu utlenienia, po czym zobojętnia go wodorotlenkiem sodu do pH około 7, zatęża przez odparowanie do objętości 25-125 ml, dodaje 5-25 ml stężonego kwasu kwasu azotowego, odparowuje do sucha, a uzyskany osad rozpuszcza w 500-2500 ml wody i neutralizuje wodorotlenkiem sodu do pH około 7, uzyskując kąpiel do elektrochemicznego złocenia, którą można opisać jako związek złota o wzorze NaAu(NO3)iCI2-i, w którym 0 < i < 2.
PL413903A 2015-09-10 2015-09-10 Sposób wytwarzania bezcyjankowej kąpieli do elektrochemicznego złocenia PL236577B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL413903A PL236577B1 (pl) 2015-09-10 2015-09-10 Sposób wytwarzania bezcyjankowej kąpieli do elektrochemicznego złocenia

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL413903A PL236577B1 (pl) 2015-09-10 2015-09-10 Sposób wytwarzania bezcyjankowej kąpieli do elektrochemicznego złocenia

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL413903A1 PL413903A1 (pl) 2017-03-13
PL236577B1 true PL236577B1 (pl) 2021-01-25

Family

ID=58231117

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL413903A PL236577B1 (pl) 2015-09-10 2015-09-10 Sposób wytwarzania bezcyjankowej kąpieli do elektrochemicznego złocenia

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL236577B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL413903A1 (pl) 2017-03-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2716930T3 (es) Un método para pasivar electrolíticamente una capa de aleación de cromo más externa o de cromo más externa para incrementar la resistencia a la corrosión de la misma
CN101165220A (zh) 硬金合金电镀浴
JP6144258B2 (ja) ノーシアン金めっき浴、及び、ノーシアン金めっき浴の製造方法
KR101624759B1 (ko) 구리 층의 갈바닉 침착을 위한 시안화물-무함유 전해질 조성물
EP3084042B1 (en) Deposition of copper-tin and copper-tin-zinc alloys from an electrolyte
TW201014935A (en) Improved copper-tin electrolyte and process for the deposition of bronze layers
JP5198727B2 (ja) 亜鉛又は亜鉛合金上に黒色の6価クロムフリー化成皮膜を形成するための処理溶液
TWI452179B (zh) 金鍍覆液
KR20200096239A (ko) 3 가 크롬 도금액 및 이를 사용한 크롬 도금 방법
ES2929860T3 (es) Baño acuoso de galvanoplastia anelectrolítica de níquel y método para utilizar el mismo
JP2002047597A (ja) マグネシウム又はその合金用電解発色剤及び電解発色法
JP5623668B1 (ja) 金めっき用ノンシアン金塩
TW201723225A (zh) 鍍金溶液
PL236577B1 (pl) Sposób wytwarzania bezcyjankowej kąpieli do elektrochemicznego złocenia
CN105506683A (zh) 一种无氰镀银电镀液
EP3156517B1 (en) Use of water soluble and air stable phosphaadamantanes as stabilizer in electrolytes for electroless metal deposition
JP2009149926A (ja) 亜鉛又は亜鉛合金めっき上に3価クロム化成処理皮膜を形成させるための3価クロム化成処理液
JP2001279462A (ja) 亜鉛又は亜鉛合金の表面処理剤及び表面処理方法
JP5550086B1 (ja) 金めっき用ノンシアン金塩の製造方法
JP6218473B2 (ja) 無電解Ni−P−Snめっき液
RU2276205C1 (ru) Способ приготовления электролитов и растворов для получения покрытий металлами и сплавами
RU2535834C9 (ru) Способ получения фосфатов никеля (ii)-аммония
JP6517501B2 (ja) ストライク銅めっき液およびストライク銅めっき方法
RU2622106C1 (ru) Способ получения дигидрата оксалата железа(+2) из отходов промышленного производства
KR101227058B1 (ko) 티타늄―지르코늄 합금 전기도금액 및 도금방법