Этилендиаминовые электролиты
|
Среди различных нецианистых электролитов, из которых можно при определенных условиях получать хорошо сцепленные медные покрытия с железом, особого внимания заслуживают этилендиаминовые. Эти электролиты были изучены Н.В. Осетровой и П.С. Титовым, Н.В. Гудиным и Л.А. Беляковой. Широкому производственному внедрению этих электролитов препятствуют недостаточное производство этилендиамина и сравнительно высокая его стоимость. Структурная формула этилендиамина — NH2—CH2—CH2—NH2, в дальнейшем будем его обозначать En. Медь образует с этилен-диамином комплексный катион (CuEn)2+ с общей константой нестойкости Кнест = 10в-20,03 и ступенчатыми K1 = 10в-10,7 и K2 = 10в-9,31. В результате спектрографического исследования растворов соли [СuEn2]Сl2 с последовательно уменьшающимися значениями pH Н.В. Осетрова установила, что комплексный ион разрушается и постепенно переходит в простой ион по реакции [CuEn2]Cl2 + HCl ⇔ CuCl2 + En2HCl. Прочно сцепленные с железом медные покрытия получаются из электролитов на основе сульфата и фторбората меди после нейтрализации избытка этилендиамина и доведения pH до 7—8. Из хлористых растворов при этих значениях pH обеспечить прочное сцепление меди с железом невозможно. Этому препятствуют присутствующие в электролите даже небольшие количества ионов хлора. Катодная поляризация зависит от аниона исходной медной соли, она значительна в этилендиаминовых растворах сульфата и фторбората меди и незначительна в растворах хлорида меди. Для непосредственного меднения железа Н.В. Осетрова предложила состав раствора, из которого при комнатной температуре и плотности тока 2—4 а/дм2 получаются плотные, хорошо сцепленные, с равномерным распределением на катоде медные осадки состава:  Этилендиаминовые электролиты обсуждались на Втором научно-техническом совещании по использованию неядовитых электролитов в гальванотехнике. Приведенный выше состав электролита, а также электролит, предложенный Н.В. Гудиным и Л.А. Беляковой (Казанский химико-технологический институт им. С.М. Кирова), были подвергнуты лабораторной и производственной проверке (Н.А. Myзычук, Л.Г. Шанаева, г. Горький) соответственно в ваннах емкостью 13 и 600 л с целью выяснения главным образом прочности сцепления медных покрытий с железными деталями при различном состоянии исходной поверхности. Этилендиаминовый электролит, рекомендованный КХТИ им. С.М. Кирова, имел следующий состав, г/л:  Режим электролиза: катодная плотность тока 1—2 а/дм2, анодная плотность тока 0,5—0,8 а/дм2, температура комнатная, pH = 7,3/7,8. В оба электролита изделия завешивались под током. В обоих электролитах удовлетворительные покрытия были получены только на изделиях, подвергнутых токарной обработке или тщательной обдувке кварцевым песком. На штампованных деталях после травления или грубой обдувки песком не удалось получить качественные медные покрытия. Было также установлено, что в процессе работы снижается концентрация этилендиамина в электролите и значения pH. Так, при прохождении 70 а*ч/л электролита содержание этилендиамина в электролите снизилось с 60,0 до 42 г/л, а значения pH — соответственно с 8,6 до 5,3. Таким образом, корректирование электролита сводится в основном к добавлению этилендиамина для повышения pH и увеличения его концентрации на заданном уровне. |
