CS260918B1 - Lázeň pro galvanická vylučováni zlata s obsahem arzenu - Google Patents

Abstract

Galvanická lázeň pro vylučování zlata s obsahem arzénu složená z vodných roztoků kyanokomplexu zlata, solí organických, nebo anorganických kyselin, která může dále obsahovat také sloučeniny odvozené od hydrazinu, aminů a iminů kovů, ve které jsou sloučeniny' arzénu odvozené od alkyl-, nebo arylarzonových kyselin obecného vzorce RASO3H2 nebo R1R2ASO2H. Vyloučené povlaky se vyznačují jemnozrnnou strukturou a vynikají svařitelností s jinými materiály. Rovněž rozšiřuji oblast pracovních proudových hustot.

Description

Vynález se týká lázně pro galvanické vylučování zlata s obsahem arzénu.

Dosud známé lázně pro galvanické vylučování zlata s obsahem arzénu obsahovaly mimo obvyklé základní složky arzén ve formě arzenitanu. V patentové literatuře často doporučované arzeničnany se funkčně neprojevují. Požadovaný účinek arzénu se projevuje jemnozrnnou strukturou povlaku, který vyniká snadnou pájitelností a zvláště svařitelnosti s hliníkem, za pomoci ultrazvuku. Arzén rovněž výrazně rozšiřuje oblast použitelných proudových hustot.

Při přeměně arzénu byla předpokládána dvojstupňová přeměna, kdy v prvním stupni vzniká nestálý kation AsO⁺ a v dalším stupni probíhá na katodě rekukce adsorbovaným vodíkem na kovový arzén, podle reakce

AsO⁺ + 2H/ads/---θ->As + HjO

Za přebytku arzenitanu v lázni probíhá také při vysokých proudových hustotách redukce arzénu na arsin. Snadná tvorba kationtu AsO z arzenitanu, jeho rychlá oxidace kyslíkem a také přímá oxidace arzenitanů na arzeničnany, které jsou neúčinnou formou, vede ke snižování koncentrace arzenitanů s dobou. Tím je vyloučena možnost stanovení koncentrace účinné složky arzenu, ve smyslu jeho obsahu v lázni i v povlaku. Způsoby komplexace arzénu thiomočovinou a thiosíranem podle USP 3 753 874 s použitím citrátu As podle USP.3 764 489, eventuálně vínanu podle Švýc. patentu 615 464, rovněž nevedly ke zlepšení. V praktické aplikaci bylo zvoleno řešení metodou častých přídavků arzenitanů v empiricky určených koncentracích.

Při delším přerušení provozu bylo nutné dávku plně obnovit. Oxidace arzenitanů na arzeničnany nebyla potlačena ani přídavkem dalších redukujících látek.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje vynález, jehož podstata spočívá v tom, že lázeň pro galvanické vylučování zlata s obsahem arzénu je tvořena kyanokomplexy zlata, alkalickými solemi organických i anorganických kyselin, které mají pH 3 až 9, obsahují povrchově aktivní látky, nebo také komplexotvorné látky, a které dále obsahují alespoň jednu sloučeninu z řady alkyl-, nebo arylarzonových kyselin, obecného vzorce RAsO₃h₂, nebo R^AsOjH. Organické arzono vé kyseliny, kde arzén je jako pětivalentní, podléhají, na rozdíl od anorganické arzeničnanové formy, katodické redukci na arsinoxidy podle reakce

RAsO₃H₂·-2RAsO

Arsinoxidy mohou podléhat v dalších stupních katodické redukci podle reakce 2RASO-^->RAs=AsR—Ž£->2RAsH₂ a některá z uvedených forem podléhá také katodické redukci na kovový arzén, dosud nepopsaným mechanismem. Proti dosud používaným sloučeninám arzénu dovolují organické arzonové kyseliny svojí stabilitou a relativně malou reaktivitou zvolení vysokých nasazovacích koncentraci.

Tím jsou omezeny výkyvy ve složení elektrolytu a vzhledem k omezené rozpustnosti arzonových kyselin je možno volit samoregulační způsob doplňování roztoku umístěním přebytku sloučeniny do porézních sáčků. V obecných vzorcích jsou R, Rp R₂ organické zbytky -CH-j, -CH₂CH₂OH, -CH₂COOH, fenyl, 3-amino-4-hydroxyfenyl, nebo —_x> kde X, přednostně v poloze 2-, nebo

4-, je -NH₂, -NO₂, -CN, -SH, -OH, -NHR, -COOH, -RCOOH, -SOjH, -CONHj, -0R, -Br, -Cl, -AsOjHj, -NH-NH₂/ (=NH)CNH₂/. Jako příklady obecně popsaných sloučenin je možné uvést alkalické sole nebo kyseliny: methylarzonová, fenylarzonová, 4-oxyfenylarzonová, arzonoctová, guanidarzonová, diethylarzonová, 2-(1,8-dihydroxy-3,6-disulfo-2-naftylazo)-benzenarzonová, 4'-dimethylamino-azobenzen-4-arzonová, acetofenon-4-arzonová, 2-methoxy-5-vinylbenzenarzonová, 4-polyethylenimin-fenylarzonová, 4-arzonfenylhydrazin.

Popsané sloučeniny arzénu jsou aplikovány v koncentraci 0,01 až 30 g/1 v lázni, která obsahuje dále 1 až 50 g/1 zlata jako komplexní kyanozlatnan, 10 až 300 g/1 solí organických, nebo anorganických kyselin, a pracuje nejlépe při pH 5 až 6,5. Lázeň může dále obsahovat hydrazin, hydroxylamin, nebo jejich alkyl- i arylderiváty, aminy, polyaminy, iminy, polyiminy, nebo kvarterní báze od nich odvozené. Používá se při teplotě 20 až 80 °C, obvykle při 50 až 70 °C, při proudové hustotě 1 až 20 A/dm², s vynikající proudovou účinností.

Alkyl-, nebo arylarzonové kyseliny podle vynálezu nepodléhají další oxidaci ve zlatící lázni a zaručují tak stabilitu lázně i složení povlaku. Obsah arzenu v povlaku je dán stabilitou zvolené sloučeniný, prostředím, přídavnými látkami a pracovními podmínkami. Lázeň nachází hlavní uplatnění v elektronice, a to pro vylučování povlaku vysoké ryzosti, hlavně tam, kde jsou kladeny mimořádné nároky na pájecí vlastnosti. Alkyl-, nebo arylarzonové 2 + sloučeniny také zvyšují lesk povlaků, které obsahují další kovové ionty, například Pb nebo Tl⁺, nebo také další přídavky arzénu ve formě jiných známých sloučenin, například arzenitanu. Při spoluvylučování jmenovaných kovů je sledována hlavně tvrdost a porozita povlaku. Vliv nežádoucích kovových nečistot, například Ni, Co, Cu, Fe může být potlačen komplexotvornými látkami, které nemají negativní účinek na přidávané sloučeniny arzénu, kupříkladu ethylendiamintetraoctovou nitrilotrioctovou, ethylendiamintetramethylenfosfonovou kyselinou.

Vynález je objasněn na čtyřech příkladech, jimiž není předmět vynálezu ani omezen, ani vyčerpán.

Přikladl:

kyanozlatnan draselný	30	g/i
dusičnan draselný	50	g/i
kyselý fluorid draselný	20	g/i
kyselina 2-aminobenzenarzonová	0,15 g/1
dihydrazooxaldiimin	0,2	g/i
arzenitan sodný	10	mg/1
pH upraveno KOH	8
teplota <°C)	70
proudová hustota Dk (A/dm2)	15
Příklad 2:
kyselina amidosulfonová	20	g/i
kyselina boritá	80	g/1
ethylendiamin	20	ml/1
kyanozlatnan draselný	9	g/1
kyselina methylarzonová	5	g/i
fenylhydrazin	0,5	g/i
pH upraveno amoniakem	7
teplota <°C)	50
proudová hustota Dk (A/dm2)	4
Příklad 3:
kyanozlatnan draselný	12	g/i
kyselina citrónová	100	g/i
kyselina ethylendiamintetra-
methylenfos fonová	30	g/i
3-nitro-4-oxyfenylarsinoxid	0,075 g/1
hydrazinhydrát 40%	20	ml/l
pH upraveno KOH	5,5

Příklad 4 kyselina fosforečná 85%

120 g/1 kyanozlatan draselný 18 g/1

4-(polyethylenlmin,-fenylarzonová kyselina 0,05 g/1 pH upraveno KOH 6,2 teplota (°C) 60 proudová hustota D^ (A/dm ) 8

Povlaky vylučované z lázní s uvedenými složkami vykazují dokonalou svařitelnost vSemi známými metodami, mají vysokou tepelnou stabilitu, otěruschopnost, duktilitu a jsou pololesklé až lesklé, s minimální porozitou.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNALEZU

   Lázeň pro galvanické vylučování zlata s obsahem arzenu, která obsahuje kyanokomplexy zlata, organické nebo anorganické kyseliny, nebo jejich alkalické sole, nebo aminy, polyaminy, iminy, polyiminy, nebo také hydrazin, deriváty od hydrazinu odvozené, nebo kvarterní báze od nich odvozené, vyznačené tím, že obsahuje alespoň jednu sloučeninu arzénu v množství 0,01 g/1 až 30 g/1, odvozenou od alkyl-, arylarzonových kyselin obecného vzorce RAsOjH,,, nebo R^RjAsOjH, ^ve Kterých R, Rj, R₂ jsou organické zbytky -CHj, -CH₂CH₂OH, -CHjCOOH, fenyl, nebo Kde X, přednostně v poloze 2-, nebo 4-, je -NHj, -NO₂, -CN, -SH, -OH, -NHR, -COOH,

   -RCOOH, -SO₃H, -CONHj, -SR, -OR, -Br, -Cl, -AsOjH^ -NH-NH₂, -/(=NH)CNH₂/.