43. Электролитическое лужение. Свойства покрытий, области использования. Сравнит. Хар-ка пористых и комплексных электролитов. Электродные процессы. Основные технологические параметры.

E_Sn2+/Sn= -0,136 В. Стойкость Sn при воздействии орг.кислот и безвредность позволяет применять его покрытия в пищевой промышленности: изготовление белой жести, защита от коррозии хоз.предметов, покрытие деталей приборов и электрических контактов для последующей пайки. Sn-е покрытия наносят горячим или электролитическим способом. Преимущества электролитического способа – получение более равномерного осадка и более экономичное расходование олова. Защитные свойства Sn-х покрытий <, чем полученных горячим способом. Лужение осуществляется в кислых и щелочных электролитах, но из кислых – структура осадка более крупнокристаллическая и в них РС ниже. Поэтому для сложнопрофильных деталей применяютщелочные электролиты.

Кислые электролиты. Наиболее применимы сульф-е электролиты, в которых Sn находится в виде Sn²⁺: К: Sn²⁺+2е→ Sn.

Из двух сортов катионов Sn²⁺ и Н⁺ разряжаются в основном Sn²⁺, т.к. η_Н2 на Sn высокое. В отсутствие специальных орг. добавок наблюдается интенсивный рост изолир. кристаллов(дендриты). При введении в эл-т клея, крезола, фенола, тиомочевины − стр-а осадков становится более гладкой, плотной и блестящей. В сульф-м электролите возможно образование соединений Sn⁴⁺:

SnSO₄+H₂SO₄+1/2O₂↔Sn(SO₄)₂+H₂O; Sn(SO₄)₂+4H₂O↔Sn(OH)₄+2H₂SO₄

Качество осадка зависит от условий электролиза (i и Т). При ↓i получаются крупнокристаллические осадки, ↑ Т сказывается плохо, т.к. ↑ скорость гидролиза.

Электролит: SnSO₄ – 30-50 г/л; H₂SO₄ – 50-100 г/л;

Крезол или фенол 10−30 г/л; Столярный клей – 1-4 г/л.

Т=18-25^оС, i=1-5 А/дм²;Вт=90-95%.Растворение Sn-х анодов протекает легко, Вт_а=100%.

Щелочные электролиты. E_Sn4+/Sn= +0,05 В. E_Sn2+/Sn= -0,136 В,т.е. в первую очередь восстановится 2-х валентное олово, а не 4-х валентное. В щелочных растворах важно поддержать А. в частично пассивном состоянии, тогда образуется исключительно олово 4-х валентное.Имеют преимущество при покрытии сложнопрофильных деталей. Основной компонент – Na₂SnO₃ и NaOH. В растворе могут присутствовать Na₂SnO₂:

Na₂SnO₃↔2Na⁺+SnO₃^2-; Na₂SnO₂↔2Na⁺+SnO₂^2-

SnO₃^2-+Н₂О→Sn⁴⁺+ 6ОН^-; SnO₂^2-+Н₂О→Sn²⁺+4ОН^-

На К возможен разряд ионов Sn²⁺ и Sn⁴⁺. Sn²⁺ разряжается без заметной поляризации, следов-но образуются крупные кристаллы. Ионы Sn⁴⁺ разряжаются со значительной хим.поляризацией, достигающей при i=1А/дм² – обр-я плотные, мелкодисперсные осадки. С ↑ сод-я Sn в электролите кат-я поляризация ↓, с ↑ сод-я ОН^- − наоборот. С ↑ i происходит ↓ВТ_к. Большая поляр-ть и изменение ВТ ↓ с ↑ i обеспечивает высокую РС станнатных электролитов.

На К также происходит 2Н⁺+2е→Н₂. ОН^- играет роль лиганда − ↑ С_ОН- смещает равновесие в сторону ↓ С_Sn⁴⁺ и сдвигает Е в Э.О. сторону. Поэтому поддерживают умеренную конц-ю ОН^-. Осаждение ведут при повышенных Т=65-70^оС, т.к. при низких Т получают тёмные и рыхлые осадки. Анодное раств-е необходимо вести так, чтобы Sn растворялся в виде Sn⁴⁺. Если i низкая, образуется Sn²⁺. При повышенных i на А формируется окисная плёнка и Е сдвигается в Э.П. сторону , и тогда растворение А:

Sn→ Sn⁴⁺+4е. При слишком высоких i растворение А прекращается и происходит:4ОН^-→О₂+2Н₂О

Электролит, г/л: Na₂SnO₃∙3Н₂О−50-100; NаОН−10-15; СН₃СООNа−20-30.

Т=60-70^оС, i=1,5-3 А/дм²;Вт=70-85%.