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

Режим работы: температура 18—25°, катодная плот­ ность тока 0,005—0,01 а/дм2, время электролиза 30 мин., аноды — из нержавеющей стали.

Окисная пленка имеет радужный оттенок и трудно поддается пайке. Для облегчения спайки места спая предварительно изолируют канифольным лаком.

В некоторых случаях серебряное покрытие защи­ щают бесцветным лаком. Для декоративных целей серебро иногда окрашивают в черный цвет. Состав

2. Химический анализ электролитов для серебрения

Анализ серебряного цианистого электролита

Определение серебра. 5 мл электролита переносят в коническую колбу на 250 мл, прибавляют 10 мл серной кислоты (уд. веса 1,84) и 2 мл азотной кислоты (уд. веса 1,4) и выпаривают для разложения цианидов до паров серного ангидрида. После охлаждения рас­ твор разбавляют водой до 30 мл, добавляют 1 мл на­ сыщенного раствора железоаммонийных квасцов и тит­ руют 0,1 н. раствором роданистого аммония до появле­

ребро; п—количество электролита, взятого для титро­

вания, в мл.

159

Определение свободного цианида производится теми же методами, как при анализе медной цианистой ванны.

Определение карбонатов. 10 мл электролита пе­ реносят в коническую колбу на 250 мл, разбавляют водой до 100 мл и приливают 20 мл Ю°/0-ного раствора азотнокислого бария. После коагуляции раствор отфильтровывают через плотный фильтр и промы­ вают 8—10 раз холодной водой. Затем осадок пере­ носят в колбу, в которой производилось осаждение, добавляют 50 мл воды, 2 капли метилоранжа и ти­ труют полученную суспенсию углекислого бария 0,1 н. раствором соляной кислоты до розового окрашива­ ния. Анализ необходимо производить под тягой.

Содержание карбонатов подсчитывается по фор­ муле:

и выпаривают до появления густых белых паров сер­ ного ангидрида. После охлаждения раствор разбав­ ляют водой и переносят в коническую колбу на 250 мл, доливают воду до 100 мл и нагревают до полного растворения осадка. Затем приливают 20 мл 250/0-ного раствора сернокислого аммония и раствор аммиака до появления слабого запаха и нагревают до кипения. Осадок гидрата окиси железа отфильтровывают (филь­ трат сохраняют для определения меди), промывают

железа ведут так же, как при анализе кислого цин­ кового электролита.

Определение меди. Фильтрат после отделения же­ леза нейтрализуют соляной кислотой (уд. веса 1,19) и приливают избыток кислоты для осаждения серебра

160

в виде хлористого. Осадок хлористого серебра неко­ торое время взбалтывают для свертывания, отфиль­ тровывают и промывают холодной водой, подкислен­ ной соляной кислотой. К фильтрату приливают 5 мл серной кислоты (уд. веса 1,84) и осторожно выпари­ вают досуха. После охлаждения остаток растворяют в 50 мл воды при подогревании, охлаждают и прили­ вают 10 мл 10%-ного раствора йодистого калия. Через 5 мин. выделившийся йод титруют 0,1 н. раствором

11 Зак. № 1720

Глава Xll

ЗОЛОЧЕНИЕ

1. Технология золочения

По своим декоративным свойствам золотые покры­ тия превосходят все прочие металлические покрытия. Золото отличается высокой химической стойкостью: оно растворяется только в царской водке и в смеси соляной и хромовой кислот.

Несмотря на высокую стоимость, золото получает всё более и более широкое применение. Кроме ювелир­ ного дела и часового производства, золотые покрытия применяют и для специальных целей — защиты от кор­ розии точных приборов или отдельных деталей.

Недостатком золотых покрытий является их малая твердость и износоустойчивость.

Для золочения применяют главным образом ци­ анистые и реже железистосинеродистые электролиты. Наиболее часто работают со следующим цианистым электролитом золочения (в г/л):

Комплексная золотая соль (в пересчете на металлическое золото)........... 4

Калий цианистый (свободный)................ 15

Режим работы: температура электролита 60—70° С, плотность тока 0,2—0,3 а/дм\ выход по току 60—80%, аноды золотые.

162

При повышении содержания золота в электролите до 15—25 г!л катодная плотность тока может быть повышена до 2—3 а1дм2.

Цианистый электролит для золочения обычно го­ товят через хлорное золото. Для этой цели листовое железо разрезают на кусочки и растворяют в царской водке (3 объема соляной кислоты и 1 объем азотной кислоты). Растворение ведут в фарфоровой емкости при нагревании до 70 — 80° в вытяжном шкафу. На 1 г металлического золота необходимо брать 8 мл соля­ ной кислоты (уд.* веса 1,19) и 2,7 мл азотной кислоты (уд. веса 1,4). После полного растворения золота и уда­ ления окислов азота производится упаривание раствора до образования густой темно-желтой сиропообразной массы. Эту сиропообразную массу нейтрализуют рас­ твором поташа до прекращения выделения пузырь­ ков углекислого газа. В нейтрализованный раствор приливают цианистый калий из расчета 3—4 г на 1 г металлического золота. Электролит доводят до рабо­ чего уровня, анализируют и корректируют.

С целью повышения твердости и износоустойчи­ вости золотых покрытий в электролит вводят добавки никеля, кобальта, меди, сурьмы и других металлов.

Некоторые из этих добавок не переходят в осадок (например, кобальт), а влияют лишь на структуру осадка золота, делая ее мелкокристаллической и тем самым повышая ее механические свойства. Другие до­ бавки (никель, сурьма) присутствуют в золоте в виде примесей от долей процента до нескольких процен­ тов; однако и этого уже достаточно, чтобы значи­ тельно повысить твердость и износоустойчивость.

Наиболее перспективным является применение до­ бавки меди; при этом одновременно с улучшением механических характеристик достигается значитель­ ная экономия золота.

Для осаждения золотомедных сплавов рекомен­ дуются электролиты и режимы, приведенные в табл. 13.

Корректировка ванн медью осуществляется путем

периодического введения медноцианистого комплекса. Осадки сплава, содержащие 40—45% меди, имеют красноватый цвет, поэтому для декоративных целей рекомендуется производить подцветку в этой же ванне, снижая плотность тока за несколько минут до окон-

Таблица 13

Составы электролитов и режимы процессов для осаждения сплава золото — медь

Содержание меди

в покрытии (в %)

Состав электролита и режим процесса

чания электролиза до 0,1 а)дм2. Сплавы, содержащие не более 20% меди, по цвету приближаются к юве­ лирному сплаву 583-й пробы и в подцвечивании не нуждаются.

Сплавы, содержащие около 20% меди, имеют твер­ дость в 2 раза более высокую, чем твердость чистого золота. Для сплавов, содержащих 40—45% меди, твер­ дость уже в 3 раза выше твердости золота.

При работе с железистосинеродистым электроли­ том можно применять следующий состав (в г/л):

Режим работы: температура электролита 50°С, плот­ ность тока 0,1—0,2 а!дм2, выход по току 25—35%.

Дл'я приготовления железистосинеродистого элек­ тролита золочения растворяют отдельно желтую кро­ вяную соль (железистосинеродистый калий) и безвод­ ную соду. Растворы сливают вместе, кипятят и в ки­ пящий раствор вводят горячий раствор хлорного золота. Приготовленный электролит рекомендуется прокипя­ тить 4—5 час.

164

Основные неполадки при золочении приведены в табл. 14.

Таблица 14

Неполадки при осаждении золота

Для снятия покрытия золото — медь без повреж­ дения изделия можно рекомендовать анодное раство­ рение в серной кислоте удельного веса 1,84.

В качестве материала катода применяется свинец. Плотность тока на аноде должна находиться в пре­ делах 3—7 а]дм?. При толщине осадка 2 — 3 мк про­ цесс снятия покрытия заканчивается за 8—12 мин. Конец процесса раззолачивания определяется по скачку напряжения от 4 в в начале процесса до 12 й в конце процесса и падению силы тока до нуля (пассивация поверхности изделия). Этот способ может быть при­ менен как для чистого золота, так и для золотомед­ ного сплава.

Следует лишь помнить, что процесс протекает нормально, если удельный вес кислоты не умень­ шается ниже 1,83, поэтому требуется периодическое упаривание электролита. Золото не осаждается на

165

катоде, а переходит в шлам и частично находится в электролите во взвешенном состоянии, что, однако, не мешает при последующих операциях раззолачивания.

Для полного извлечения золота из электролита необходимо последний разбавить водой в несколько раз (электролит следует вливать в воду, а не на­ оборот).

Этот способ может быть рекомендован для опре­ деления толщины осадка золото — медь, так как при­ сутствие меди в покрытии делает невозможным обыч­ ный способ определения средней толщины покрытия путем химического растворения изделия вместе с по­ крытием в азотной кислоте.

Извлечение золота из отработанных электролитов заключается в осаждении золота цинковой пылью или стружкой из щелочного (цианистого) или кислого (в цианистый раствор введен избыток соляной кислоты) электролита.

Извлечение золота можно производить также из щелочного раствора (необходима добавка каустиче­ ской соды до 10%-ной концентрации) с применением алюминия. Во всех случаях проверка полноты оса­ ждения золота устанавливается путем введения новой порции цинка или алюминия. Отсутствие потемнения свидетельствует об окончании реакции восстановления.

Извлечение золота из промывных вод осуще­ ствляется с помощью ионнообменной смолы марок Н-0, ЭДЭ-10 и ТМ. Улавливание золота производится в так называемой адсорбционной колонке, которая предста­ вляет собой винипластовую трубу, заполненную ионно­

бируются на частичках смолы. Когда количество золота достигает 2—3% от веса смолы, процесс фильтрования заканчивают. Смолу сжигают, а золото извлекают из золы обычными химическими методами.

2. Химический анализ электролита для золочения

166

разбавляют пробу водой до 50 мл и нагревают на

носят осадок в купель и купелируют.

Содержание золота определяется по следующей формуле:

д-1000

Au г/л = п

где а — вес королька золота, в г;

п— количество электролита, взятого для опре­ деления, в мл.

Определение меди. Медь в золотом электролите определяется в сернокислом фильтрате после отделе­ ния золота по описанному методу. В фильтрате медь может быть определена электролитическим методом после добавления 5—10 капель азотной кислоты или объемным йодометрическим способом (см. анализ ци­ анистого и кислого медного электролитов).

Определение свободного цианида и карбонатов.

Определение производится теми же методами, как при анализе медного цианистого электролита.

Анализ электролита для осаждения сплава золото — медь и определение состава покрытий

Определение золота и меди производится теми же способами, как и при анализе цианистого золотого элек­ тролита.

Определение свободного цианида и карбонатов про­ изводится теми же методами, как и при анализе мед­ ной цианистой ванны.

Определение состава покрытий. Для анализа сплав осаждается на предварительно взвешенную тонкую латунную или медную пластинку. По разнице в весе до и после покрытия узнают вес осадка сплава. После

167