Способ приготовления электролита родирования

Способ приготовления электролита родирования

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОЛИТА РОДИРОВАНИЯ, включающий осаждение гидроокиси родия и ее растворение в-серной кислоте, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности электролита, производят двукратное переосаждение гидроокиси родия, отделение ее от маточного раствора и растворение в концентрированной серной кислоте при 9011о С с последующим введением сульфаминовой кислоты.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (S i) 4 С 25 D 3/50

1

4 @ ci

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕ ГЕЛЬСТВУ

ЬИЫН40 Д."..:A.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССОР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3639140/22-02 (22) 31.08.83 (46) 23.08.85. Бюп. И 31 (72) Н.Е.Нечаева, Л.Б.Харькова, С.И.Рябко и И.Ç.Гибайдуллнн (71) Институт общей и неорганической химии АН Украинской ССР (53) 621.357.7:669.295(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N9 198082, кл. С 25 D 3/50, 1965.

Электроосаждение благородных и редких металлов. Под ред. Л.И.Каданера. — Киев:Техника, 1974, с. 14-26.

„„SU„„1174496 (54)(57) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОЛИТА РОДИРОВАНИЯ, включающий осалде-. ние гидроокиси родня и ее растворение в серной кислоте, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения стабильности электролита, производят двукратное переосалдение гидроокиси родия, отделение ее от маточного раствора и растворение в концентрированной серной кислоте при 90110 С с последующим введением сульфао миновой кислоты.

Положительный эффект согласно изобретению достигается эа счет проведения двукратного переосаждения гидроокиси родия, ее отделения от маточного раствора и растворения в концентрированной серной кислоте при высокой температуре с последующим введением сульфаминовой кислоты.

В результате дегидратации и деполимеризации полимерных форм разряд ионов 55 родия до металла протекает легче, что позволяет получать родиевые осадки высокого качества: ненапряженные

1 1<744 Ю

Изобретение относится к гальваностегии, в частности к электролитическому осаждению родиевых покрытий.

Цель изобретения — повышение стабильности электролита. 5

Стабильность электролита родирования зависит от способа приготовления электролита.

В растворах сульфата родия, наряду с гидратированными ионами tRh(H 0) j могут присутствовать полимеризованные аквогидроксосульфаты (Ш „(820) (ОН) ) n- (желтые формы): ионные пары (Ь(Н20) 1 БО 3 С(Иъ(Н О) )х ,х(ЯО<) j а также комплексные анионы, содержащие координированные сульфатогруппы )Rh„"(ОН) ° (Н О) (80 ) ) (красные формы}.

Формы сульфата родня, которые образуются при растворении гидрооки- 20 си родия в серной кислоте, зависят от строения гидроокиси. Поэтому, получению и отмывке гидроокиси родия отводят важную роль при приготовлении электролита родирования. В свою очередь состояние ионов. родия в элект- . ролите (формы сульфата) определяет качество катодных осадков. Так при растворении гндроокиси родня в разбавленной серной кислоте при комнат- 30 ной температуре согласно известному способу происходит образование желтого сульфата родия, представляющего собой аквогидроксокатионы общей формулы (Rh (H20)6 (ОН) ) ", кото-,35 рые в значительной степени полимеризованы. Поэтому разряд ионов родня до металла из таких форм затруднен, что оказывает влияние на качество катодных осадков. Родиевые осадки 40 иэ такого электролита можно получить незначительной толщины (до 0,5 мкм), напряженные, плохо сцепленные с основой. хорошо сцепленные с основой и толщи1 ной до 1 5 мкм.

Способ приготовления электролита состоит из следующих операций, Растворение хлористого родня в дистиллированной воде (концентрация родия 6-12 г/л) . Нагревание раствора до 70-90 С и осаждение родия о в виде гидроокиси 40Х-ным раствором гидроокиси калия до рН 7-7,5. Отделение осадка на воронке Бюхнера с помощью форвакуумного насоса. Растворение гидроокиси родия в нагретой до

90-110 С разбавленной серной кислоте (1:Э) . После растворения гидроокиси объем раствора доводят до требуемого таким количеством горячей дистиллированной воды, чтобы концентрация родия в растворе была 6-12 г/л о (0,1 ч) . Раствор нагревают до 70-90 С и производят вторичное осаждение гидроокиси родия раствором 40%-ного

КОН до рН 7-7,5. Отделение осадка на воронке Бюхнера с помощью форвакуумного насоса. Промывка осадка на фильтре до полного исчезновения хлорид-ионов в промывных водах. Затем переосажденную гидроокись родия расто воряют в нагретой до 90-110 С концентрированной серной кислоте. Серную кислоту берут в таком количестве, чтобы содержание свободной кислоты . в готовом растворе составляло 70100 г/л. После растворения гидроокиси родня требуемая концентрация родия в серной кислоте устанавливают с помощью дистиллированной воды, нагретой о до 100 С. Затем в раствор для получения ненапряженных родиевых покрытий вводят сульфаминовую кислоту с таким расчетом, чтобы концентрация ее в приготовленном растворе составила

8-12 г/л.

В табл. 1 приведены весовые коли,чества химических веществ, используемые на каждой стадии для приготовления 3 л электролита (время приготовления электролита 2,74).

В табл. 2 приведены данные примера реализации предлагаемого способа.

Способ приготовления электролита по изобретению позволяет получить электролит родирования,содержащий, г/л:

Родий (в пересчете на металл) 4-10

Серная кислота 80-100

С ул ьфами нов ая кислота

4-10 з ff

В табл. Э представлены сравнителЫ ные данные по свойствам родиевых по крытий, полученных из электролита, приготовленного по предлагаемому.

Ф и известному сно обам.

Различие в качестве покрытий обусловлено различивши .ионным состоянием родня в этих электролитах. Отсутствие в электролите, приготовлен" ном предлагаемым способом, гидроксои полимерных форм родня приводит к значительному .повьаиению предельно74496 4

ro тока по родню, и результате чего

:выход по току металла достигает 9799Х, т.е. процесс электроосаадення родия происходит практически в отсутствии реакции выделения водорода, что существенно приводит к улучшению качества осадков.

Предлагаемый электролит моает

10 найти применение в приборостроении для нанесения толстослойным .родиевых покрытий на контактные детали.

И) ° В ь

Ф ь фЮ) Ф ь

A ь

u g

3 о а ь

CA и

И ь

Clt е

Ф (% Ъ м о о х

Cd л

Ю < 3

Щ еа

Ф е» ф,г с

dO.! о

Ьь

1 ь

00 и

Ь с

1 ь и о ь

I ь

00 и ь

00 и

О ь

< 1 о ь

Ю ь

Ю ь ь

В ь

«Ф

«а

« Ф л ь с и

tv ° .г ь

\4 х

1 ь

О ь с

1 ь

00 и

Ь

С ь

I ь ф1 и

Ь ь ь

I ь

00 и

Ю ь

1 ь

00 о о ь ь

OI. 1

Ра

1 и х

v х о

О Р. о о

"а и х 6 ю h

Ф

1 сч а а

1 ф а

2 о

1 о ф в

51 х

1 gy

o,î

Q )a

l0 3С

Ig Х ь о g Мл

vv а ФО

RE# ф ам

Р &

CO Ф Ф

Ра и Х

c v хо ь, хь м

1 Ь

Od O0 ь ыл о

1 х

2х"

gВо

X Cd CO

OCCI g

О О ие 1 о

Я м о и ах

1174496

Ф

g o

Х о v о х

Р М

Cf о

Ф а

Ф . а а о

О ф

l2 Р

Ф с х

Ф х х

Ф х о а х

U

1

О о

Ц а о

Б

Ol 3ф о фф е

> и

Р. Фо

О ОС

03 g е а

u E

Ф Ф Ф

Фч X В о

Ъ4 о а Р

ICI О е й1

CO л аи

> ь х а

I I коc

GO0 I ъ.г ««

Х Е оао

И Р Г о о и &

1 1 о х ео

Х

О ххах а о

uCOV

В а х

v х о о а и

4 Ю

co u

1 CO

C+(3 о х и

3*5

ФФО

u IO о о

dIOO ххх

)5 j оаа О 1

Вй лс

CO х х

CO

0l о а

g а

i» х

Ф . «O

G x сп о

C4 g

0.и 1х о м в

Р. Х

9 сс а В

О и 5

1 > Ъ

N о

tv м о о f и о а

В о ь

g к и о

Ю.м о

Ю о о о

Ф

I о

О

СЭ о

v о ф о аа о й

Ф 1

g)

l" l

v 4.

И (1

Ф 4

I Э 4 й!

5I

II

3! о44g) а!

I e, В о

3

3 A

Ю

Ф о

Ф о о и у

3 8 о ф а

В

Ф ак ф!4 е»

)174496

1174496

Таблица2

Операция

Реактив

Количес та о

Растворение хлорида родня в дистиллированной воде КЬС1з 4Н 0

Нуо

90-100 мл

КОН 40%-ный раствор (1! 3) 200-250 мл

"г80ч ко а (Д=1,8 г/смз

ЗОО r

" Нг8ОЗН

24 r

Та блнцаЗ

Свойства покрытий

Способ редлагаемый звестный

Внешний вид покрытий Серебристо белые, матовые

Серебристо-серые, матовые

Сцепление с основой Отслаивание после пятикратного изгиба на 90

Отслаивание после двукратного изгиба на 90 о

До 15 мкм осадки без тре- До 0,5 мкм осадки без щин трещин

Толщина

Внутреннее напряжение, кг/см2

1800

5600

Осажцение гидроокиси родня щелочью

Растворение гидроокиси родня в серной кислоте

Доведение раствора до объема

3 л

Вторичное осаждение гидроокиси родня

Отмывка осадка гидроокиси родня от С1 -ионов

Растворение гидроокиси родня в серной кислоте

Доведение раствора до объема

Зл

Кипячение раствора с перекисью водорода

Растворение сульфаминовой кислоты

Н О (днстиллирования) 2,8-2,9 л

КОН 40%-ный раствор 254-300 мп

H О (дистиллированная) 6-8 л

Н О (дистиллированная) 2,2 л

Н 0 (ЗОЖ-ный раствор) 30 мп .2 2

1174496

Продолжение табл.З

Свойства покрытий

Способ

Предлагаемый

Микротвердость, кг/мм

680

769

Переходное сопротивление, ом

0,027

0,030

Структура

Составитель Ю.Поздеева

Редактор Н.Бобкова Хехред Т.Фанта Корректор В.Синицкая

Заказ 5145/28 Тирак 637 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауаская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г.Укгород, ул.Проектная, 4

Глобулярный характер, размеры глобул

0,05-0,1 мкм

Конгломераты из глобул, размеры глобул

0,05-0,1 мкм