5

Эфхмо тхом Лекция 5

2.7. Электролитическое серебрение

2.7.1. Свойства и области применения серебряных покрытий

Серебро обладает высокой электропроводностью, отражательной способностью и химической устойчивостью, особенно в условиях действия щелочных растворов и большинства органических кислот. Поэтому серебро применяют для покрытия токоведущих деталей, для защиты химической аппаратуры и приборов от коррозии, придания поверхности отражательных свойств. Очень часто, особенно в ювелирном производстве, серебрение применяется с декоративной целью, часто с последующим оксидированием. Обычно покрывают серебром изделия из меди и её сплавов. Для защиты от коррозии чёрных металлов не применяется.

Существенный недостаток серебряных покрытий – высокая чувствительность к сернистым соединениям с образованием тёмных сульфидных плёнок. Они резко снижают декоративные свойства.

Для электролитического серебрения применяют только р-ры комплексных солей. Электролизация комплексных ионов происходит при значительной катодной поляризации. Из растворов простых солей, например сернокислого серебра, осадки получаются крупнозернистыми и рыхлыми. Катодная поляризация в отсутствии специальных добавок практически равна нулю.

Лучшими являются цианидные электролиты. Они характеризуются высокой рассеивающей способностью и мелкокристаллической структурой осаждаемых покрытий. Разработаны также заменители цианидных растворов – железосинеродистые, пирофосфатные, иодидные, сульфидные и др.

2.7.2. Цианидные электролиты

Основными компонентами цианистых электролитов являются комплексная соль серебра AgCN · п KCN (п=2–4 в зависимости от концентрации свободного цианида) и свободный цианид щелочного металла. Качество и свойства покрытий значительно связаны с составом электролита – то есть с соотношением указанных компонентов. Увеличение концентрации свободного цианида способствует росту катодной поляризации. Это приводит к формированию мелкокристаллических покрытий, повышению равномерности распределения тока по поверхности катода, лучшему растворению серебряных анодов. Оптимальное соотношение концентрации серебра и свободного цианида 1 : (1–1,5).

Интенсификация процесса серебрения достигается при электролизе с реверсированием постоянного тока. Рекомендуемое соотношение продолжительности катодного и анодного периодов 20:5 или 10:1. Катодная плотность тока при этом может быть повышена на (30–50)%.

При осаждении покрытий на детали из медных сплавов, для избежания контактного выделения на них серебра, используют амальгамирование или предварительное серебрение.

Электролит для предварительного серебрения содержит (г/л):

1–2 AgNO₃ (в пересчёте на металл),

80–90 KCN (свободного),

15–20 карбоната калия К₂СО₃.

Обрабатываемые детали загружают в ванну под током и ведут электролиз (3-5) мин при i_К = (0,1–0,3) А/дм². Аноды - из нержавеющей стали или никеля. Растворимые серебряные аноды здесь не используются, так как в присутствии большого количества цианида они дополнительно подвергаются и химическому растворению, нарушая баланс ванны.

Электролиты для основного серебрения различаются по концентрации серебра и свободного цианида, а также диапазоном рабочих плотностей токов.

Электролиты для основного серебрения, г/л

Наименование компонентов/л	Номер электролита
	1	2	3
AgNO3 (в пересчёте на серебро)	12–15	20–25	40–45
KCN	8–10	15–20	50–60
К2СО3	20–30	15–20	40–45
iК , А/дм2	0,3–0,5	0,3–0,8	0,5–1,0

При реверсировании постоянного тока его плотность в электролите №3 можно повысить до 1,5 А/дм². Катодный и анодный выход металла по току во всех случаях близок к 100%.

В качестве анодов при серебрении предпочтительно применять вальцованный рекристаллизованный металл. Небольшая примесь меди не влияет на растворение, а примеси свинца, палладия, селена тормозят этот процесс. Во избежание загрязнения электролита анодным шламом, включающим мелкодисперсное серебро и чужеродные металлы, аноды следует загружать в ванну в чехлах из пропиленовой или хлориновой ткани.