Гальваническое лужение металла в щелочных электролитах
Страницы: 1 2

Гальваническое лужение металла в щелочных электролитах

Лужение в щелочных, а также в кислых электролитах осуществляют при определенных плотности тока, температуре ванны в условиях  особой  чистоты  ванн.

Электролиты приготовляют из различных химикатов (табл. 18). Электролиты перед употреблением подвергают обработке до требуемой характеристики осадка.

Плотность тока — частное от деления силы тока в проводнике на его поперечное сечение. Часто применяется следующая терминология: катодная плотность тока, анодная плотность тока и др.

Катодная плотность тока представляет собой поданную на ванну силу тока, отнесенную к единице поверхности электрода, например к 1 дм2. Если сила тока отнесена к поверхности анода, то она называется анодной плотностью тока; если сила тока отнесена к катодной поверхности, она называется катодной плотностью тока. Например, на оловянную кислую ванну подан ток 100 а, при этом поверхность изделий, подвергаемых лужению, равна 40 дм2, а поверхность оловянных анодов 25 дм2. В этом случае катодная плотность тока равняется 100:40 = 2,5 а на 1 дм2, или, как это изображают иначе, 2,5 а/дм2, тогда как анодная плотность тока составляет 100:25 = 4 а/дм2.

При лужении в Щелочных электролитах предварительно очищенные от жировых загрязнений и окислов изделия погружают в ванну с электролитом. Под действием протекаемого постоянного тока содержащееся в электролите олово осаждается на поверхность изделия.

Во время лужения в щелочном электролите на аноде происходит растворение олова, на катоде в это время оно осаждается. Соли олова, входящие в состав электролитов, являются основными, питающими щелочной электролит ионами * олова, которые осаждаются на катоде сначала в виде двухвалентного **, затем по мере накопления—в виде четырехвалентного олова. В щелочных электролитах олово растворяется в виде двухвалентного до тех пор, пока содержание закисного олова вблизи анода не достигнет определенного предела. В связи с повышением у анода концентрации двухвалентного олова образуется плохо растворяемая пленка  закиси олова.

Эти два обстоятельства вызывают повышение анодного потенциала, достаточное для того, чтобы анод стал посылать в щелочной электролит наряду с ионами двухвалентного олова ионы четырехвалентного олова. Процесс выделения четырехвалентного олова происходит быстрее, чем двухвалентного, так как ионы четырехвалентного олова, как большинство высоковалентных ионов, более способны к комплексообразованию в щелочном электролите, чем двухвалентные.

В щелочных ваннах у анода происходят побочные анодные и катодные процессы, способствующие выделению водорода и образованию гидрата закиси олова (слабое основание) и гидрата окиси олова (слабая кислота).
Таблица 18. Составы и режимы работы щелочных ванн для гальванического лужения
№ электро лита Составляющие компоненты Концентрация, г Температура ванны, °С Плотность тока, а/дм2 Характеристика осадка
1 Оловянно-кислый натрий
Едкий натр
Уксуснокислый натрий
Перборат натрия
Вода
98,2
8,2
16,8
3,9
1 л
60—70 —1,5 Светлый и плотный
2 Хлористое олово (плавленое)
Едкое кали
Едкий натр
Цианистый калий
Вода

30
20
20
25
1 л
25 0,2—0,3 Светлый и плотный
3 Хлористое олово
Едкий натр
Цианистый калий
Вода
25
25
10
1 л
25 0,2—0,3 Светлый и плотный
4 Хлористое олово
Едкое кали
Пептон
Вода
50
10
0,7
1 л
60—70 0,4—0,7 Светлый
5 Хлористое олово
Едкий натр
Пептон
Вода
65
72
0,7
1 л
60—70 0,7—0,9 Светлый и плотный
6 Едкий натр
Хлористое олово
Вода
100
20
1 л
60—70 0,7—1,5 Светлый
7 Двухлористое олово Едкий натр Вода 30
75
1 л
50 —1,0 Светлый
8 Оловянно-кислый натрий
Едкий натр
Уксуснокислый натрий
Перборат натрия
Вода
65,4—147,3
4—16,3
4—16,3
3,9—5,4
1 л
58—65 1,9 Светлый и плотный

* Ионы — атомы или группы атомов, имеющие положительные (катион) или отрицательные (анион) заряды, обусловленные либо потерей ими части электронов, либо присоединением к ним лишних электронов. На ионы распадаются химические соединения в водных растворах при их электролитической диссоциации. Например, водный раствор поваренной соли NaCl в зависимости от его концентрации содержит определенное количество ионов хлора Cl' и ионов натрия Na', образующихся от расщепления нейтральной молекулы соли NaCl.

** Валентность—свойство атомов химических элементов вступать в химические соединения с определенным количеством атомов водорода или другого одновалентного элемента или замещать собой в соединениях определенное количество атомов водорода или другого одновалентного элемента. Например, в воде H2O атом кислорода О двухвалентен, ибо присоединяет два атома водорода Н; алюминий в окиси алюминия Al2O3 трехвалентен, ибо два атома алюминия присоединяют три атома двухвалентного кислорода (всего шесть валентностей) и т. д.