книги из ГПНТБ / Основы гальванотехники П. М. Вячеславов. 1960- 9 Мб

Продолжение табл. 11

130

н — нормальность раствора перманганата;

Соотношение между солью Мора и перманганатом калия определяется титрованием отмеренного коли­ чества соли Мора последним при соответствующем разбавлении водой и подкислении серной кислотой (5 мл). Подсчитывается соотношение делением коли­ чества миллилитров перманганата калия на количе­ ство миллилитров соли Мора.

бавляют 10 мл 0,25%-ного раствора азотнокислого серебра, 20 мл 10%-ного раствора надсернокислого аммония и кипятят 5 — 10 мин. до появления малино­ вого окрашивания. Затем приливают 5 мл 5%-ного раствора хлористого натрия и кипятят до исчезнове­ ния розовой окраски и свертывания осадка хлори­ стого серебра. После охлаждения добавляют 20 мл смеси Циммермана — Рейнгардта и далее титруют общий СгО3, как указано при определении шестива­ лентного хрома. Общее количество хрома подсчиты­ вают по той же формуле. Количество трехвалентного хрома подсчитывается по следующей формуле:

Сг+ + + гМ = (51- В) 0,52,

где В{ — общее содержание СгО3 в электролите, в г/л; В — количество шестивалентного хрома, в г/л;

0,52 — коэффициент пересчета с СгО3 на хром.

Определение серной кислоты. 10—20 мл электро­ лита разбавляют водой до 50 мл в стаканчике на 300 мл, добавляют 5 мл соляной кислоты (уд. веса 1,19) и спирт для восстановления хромового ангидрида (до появления зеленой окраски пробы). Затем ки­ пятят 15 мин., разбавляют раствор 100 мл концен­ трированной уксусной кислоты и 100 мл воды, ки­ пятят несколько минут и прибавляют 10 мл горячего 10%-ного раствора хлористого бария. Осадок серно­

Гл а в а VIII

ЛУЖЕНИЕ

1. Свойства и область применения

Лужение (покрытие оловом) применяется в галь­ ванотехнике значительно реже, чем другие из рас­ смотренных процессов. Объясняется это дефицитно­ стью и высокой стоимостью олова. Главным преиму­ ществом олова и его соединений является безвред­ ность их для человеческого организма и легкость пайки, что и обусловило области их применения.

В основном лужение применяется в следующих специальных случаях:

1. Изготовление белой жести (луженое железо) для консервной тары.

2.Защита от коррозии хозяйственных предметов, предназначенных для изготовления и хранения пище­ вых продуктов (котлов для варки пищи, молочных бидонов, чайников, кастрюль, мясорубок и др.).

3.Покрытие под пайку деталей приборов и элек­

трических контактов.

4.Защита медных проводов от действия на них серы в процессе вулканизации.

5.Герметизация свинчиваемых резьбовых соеди­

нений.

Оловянные покрытия наносятся горячим и элек­

133

имуществом электролитического способа является по­ лучение более равномерного осадка и более эконом­ ное расходование олова. Учитывая стоимость олова, необходимо там, где это возможно, заменять горячий метод лужения электролитическим.

Защитные свойства оловянных покрытий, получен­ ных электролитическим способом, ниже, чем покры­ тий, полученных горячим способом, однако свойства электроосажденных и оплавленных покрытий и по­ крытий, полученных горячим способом, примерно одинаковы.

тролиты обладают рядом недостатков. Структура осадков из кислых электролитов получается более

2. Лужение в кислых электролитах

Из кислых электролитов наиболее широко приме­ няются сернокислые электролиты. Однако удовлетво­ рительные осадки можно получить лишь при введе­ нии органических добавок (клей, фенол, крезол и др.). В противном случае на поверхности катода наблю­ дается интенсивный рост изолированных игольчатых кристаллов (рис. 10).

Обычно возникает необходимость приготовить сер­ нокислое олово в цеховых условиях. Его готовят по одному из следующих способов:

134

Выделившаяся медь в виде шлама оседает на дно ванны. После отстаивания раствор декантируют в ра­ бочую ванну или отфильтровывают через суконный фильтр (или стеклянную ткань). Остальные компо­ ненты вводят непосредственно в рабочую ванну.

Б) Кроме химического способа, применяют элек­ тролитический способ, заключающийся в анодном рас­ творении олова с диафрагмой или без нее. Для этого ванна заполняется раствором, содержащим 75—100 г/л серной кислоты. На анодные штанги завешиваются оловянные аноды, а на катодную штангу — пластины свинца или меди, которые заключаются в пористые керамические (неглазурованные) сосуды, являющиеся диафрагмами. Растворение ведется при плотности тока 2—3 а]дм\ Для накопления в электролите 50 г/л сер­ нокислого олова необходимо пропустить 15 а-ч элек­ тричества на 1 л раствора. Возможно осуществление процесса без диафрагмы, но в этом случае требуется

Режим: температура электролита 20—35° С, катод­ ная плотность тока 2—4 а/дм?, выход по току 90-95%.

3. Лужение в щелочных электролитах

Основными компонентами щелочных оловянных электролитов являются станнат натрия и свободная щелочь (едкий натр).

Для приготовления станната натрия обычно исхо­ дят из хлористого олова или хлорного олова, а также применяют анодное растворение металлического олова в щелочи.

При наличии хлористого олова в подогретый вод­

136

ный раствор его вводят раствор едкого натра; при этом протекает следующая реакция:

SnCl2 + 4NaOH -> Na2SnO2 + 2NaCl + 2Н2О.

На каждый литр электролита, содержащего 40 г SnCl2, необходимо брать 70 г NaOH (с учетом сво­ бодной щелочи). Полученный раствор станнита нат­ рия Na2SnO2 окисляется в станнат Na2SnO3 введением перекиси водорода или посредством проработки элек­ тролита с запассивированными оловянными анодами. Проработка производится при анодной плотности тока 4—5 а!дм2 и температуре 60—70° С.

Впроцессе проработки оловянные аноды должны принять желтовато-золотистый цвет.

Вкачестве катодов применяют стальные листы,, поверхность которых должна быть в 4—5 раз меньше поверхности анодов. С целью ускорения проработки рекомендуется помещать катоды в диафрагмы (пори­

стые керамические сосуды), заполненные 3—5%-ным раствором едкого натра. Это сокращает время про­ работки и предотвращает ненужный расход олова, осаждающегося на случайных катодах. Необходимо отметить, что уже небольшое присутствие олова в виде

При приготовлении электролита из хлорного олова (SnCl4-3H2O или SnCl4-5H2O) образование станната натрия происходит непосредственно при взаимодей­ ствии с едким натром по следующей реакции:

SnCl.t 4- 6NaOH -> Na2SnO3 + 4NaCl + 3H2O.

Применяется также непосредственное анодное рас­ творение металлического олова в растворе щелочи при плотности тока 1—2 а[дм2. Катодами служат стальные или никелированные полосы, заключенные в пористые керамические сосуды (диафрагмы). Элек­ тролитом служит раствор NaOH. Растворение олова при указанной плотности тока происходит с образо­ ванием станнита натрия. Для превращения станнита в станнат используются те же методы, которые опи­ саны ранее.

137

Состав щелочного электролита (в г/л):

Олово (металлическое) . . 20 Едкий натр (общий) ... 60

Режим: температура 60—70° С, катодная плотность тока 0,5—1,0 а'дм', выход по току 65—70%.

Для интенсификации процесса вместо станната нат­ рия применяют станнат калия. Последний обладает большей растворимостью в щелочи и характеризуется малым шламообразованием.

Электролит содержит (в г/л):

Режим: плотность тока 6—10 а/дм2, температура электролита 90° С, выход по току 80%.

4. Основные неполадки при работе ванн лужения

Неполадки, встречающиеся наиболее часто при ра­ боте кислых и щелочных ванн лужения, приведены в табл. 12.

5. Оплавление оловянных покрытий

Сравнительно низкая химическая стойкость электро­ литически осажденного олова в пищевых средах по сравнению с горячей полудой вызвала необходимость оплавления оловянных покрытий. Оплавлению легче поддаются осадки олова, полученные из щелочных электролитов. При оплавлении олова из кислых элек­ тролитов наблюдается склонность его к собиранию в капельки. Перед оплавлением производятся обработка поверхности, покрытой оловом, 5—6%-ным раствором флюса (3 части хлористого цинка и 1 часть хлори­ стого аммония) и сушка. Затем изделие помещают на

В настоящее время применяется также оплавление оловянных покрытий в нагретом глицерине. Процесс ведется при температуре 250—270° и длительности оплавления 0,5—2 мин.

138