DE1803524A1 - Ruthenium compound and process for its preparation - Google Patents

Ruthenium compound and process for its preparation

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DE1803524A1 DE19681803524 DE1803524A DE1803524A1 DE 1803524 A1 DE1803524 A1 DE 1803524A1 DE 19681803524 DE19681803524 DE 19681803524 DE 1803524 A DE1803524 A DE 1803524A DE 1803524 A1 DE1803524 A1 DE 1803524A1
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Description

DR.-ING. G. EiCHENBERG 4 Düsseldorf t den 16. Oktober 1968DR.-ING. G. Eichenberg 4 Dusseldorf t the October 16, 1968 DIPL-ING. H. SAUERLAND Cecilienallee 76 Ill/SehnDIPL-ING. H. SAUERLAND Cecilienallee 76 Ill / Sehn DR.-ING. R. KÖNIGDR.-ING. R. KING PATENTANWÄLTEPATENT LAWYERS Unsere Akte: 24 406Our file: 24 406

International Nickel Limited, !names House, Millbank,International Nickel Limited,! Names House, Millbank,

London, S. W. 1, England London, SW 1 , England

"Rutheniumverbindung und Verfahren zu ihrer"Ruthenium compound and method for its

Herstellung"Manufacture "

Die Erfindung bezieht sich auf eine neue Rutheniumverbindung sowie auf ein Verfahren zu deren Herstellung und zum galvanischen Abscheiden von Ruthenium einschließlich der zugehörigen rutheniumenthaltenden Bäder.The invention relates to a new ruthenium compound and to a method for the same Manufacture and electroplating of ruthenium including the associated ruthenium-containing Baths.

Galvanisch abgeschiedene Rutheniumüberzüge eignen sich besonders für elektrische Kontakte, beispielsweise für Schaltmeaser, sowie für verschleißfeste Oberflächen. Die bekannten galvanischen Bäder zum elektrolytischen Abscheiden von Ruthenium lassen sioh kommerziell nur schwierig reproduzierbar herstellen und unterliegen während der Elektrolyse einer starken Schlammbildung.Electrically deposited ruthenium coatings are particularly suitable for electrical contacts, for example for switching measures, as well as for wear-resistant surfaces. The well-known galvanic baths for electrolytic deposition of ruthenium can only be produced commercially with difficulty in a reproducible manner and are subject to heavy sludge formation during electrolysis.

Die Erfindung ist daher auf neue Rutheniumverbindungen gerichtet, die sich in wäßriger Lösung außerordentlich gut als Elektrolyt für das galvanische Abscheiden von Ruthenium eignen.The invention is therefore directed to new ruthenium compounds which are in aqueous solution extremely suitable as an electrolyte for the galvanic deposition of ruthenium.

Die erfindungsgemäßen Ruthenium-Verbindungen, in denen das Ruthenium als anionischer Komplex vor-The ruthenium compounds according to the invention, in which the ruthenium is present as an anionic complex

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liegt, besitzen folgende Bruttoformeln:have the following gross formulas:

wobei Y und y eine Chlor- oder Bromgruppe darstellen undwhere Y and y represent a chlorine or bromine group and

χ = 2, 3 oder 4χ = 2, 3 or 4

x + y a 10 undx + y a 10 and

ζ = 5 - χ
sind.
ζ = 5 - χ
are.

Die Natur des anionischen Rutheniumkomplexes wird später noch näher erläutert. Doch sind die Gründe für die einzelnen numerischen Werte in der Bruttoformel folgendesThe nature of the anionic ruthenium complex will be explained in more detail later. But the reasons are the following for the individual numerical values in the gross formula

Im Komplex beträgt die Koordinationszahl des Rutheniums 6. Das Stickstoffatom bindet jeweils eine Valenz der beiden Rutheniumatorae, während die übrigen zehn Valenzen durch Aquo-g Chlor- oder Bromgruppen abgebunden werden. Aus diesem Grunde müssen χ + y = 10 sein. Die Rutheniumatome besitzen vier Valenzen, so daß die Summe der positiven Ladungen des Rutheniums acht beträgt. Stickstoff besitzt dagegen eine dreifache negative Ladung. Handelt es sich bei den übrigen zehn Liganden um Chlor- oder Bromgruppen, beispielsweise um Anionen mit einer negativen Gesamtladung ύοώ. zehn, dann besitzt der anionische Komplex eine fünffache negative Ladung. Handelt es sich jedoch bei einigen Liganden um neutrale Aquogruppen und ist die negative Ladung z- um eins je Aquogruppe verringert, dann ergibt sich ζ = 5 - x.The coordination number of ruthenium in the complex is 6. The nitrogen atom binds one valence of the two ruthenium torques, while the other ten valences are bound by Aquo-g chlorine or bromine groups. For this reason χ + y = 10 must be. The ruthenium atoms have four valences, so that the sum of the positive charges on ruthenium is eight. In contrast, nitrogen has a three-fold negative charge. If the remaining ten ligands are chlorine or bromine groups, for example anions with a negative overall charge ύοώ. ten, then the anionic complex has a five-fold negative charge. However, if some ligands are neutral aquo groups and the negative charge z- is reduced by one per aquo group, then ζ = 5 - x results.

Besonders bevorzugte Verbindungen nach derParticularly preferred compounds according to

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Erfindung enthalten einen Anionenkomplex mit folgender Bruttoformel:Invention contain an anion complex with the following Gross formula:

Λ * Λ *

Z-Z-

Bei den erfindungsgemäßen Verbindungen handelt es sich vorzugsweise um Salze monovalenter Kationen, insbesondere Ammonium-, Lithium-, Natrium- oder Kaliumsalze·The compounds according to the invention are they are preferably salts of monovalent cations, in particular ammonium, lithium, sodium or Potassium salts

Als Elektrolyt zum galvanischen Abscheiden von Ruthenium werden erfindungsgemäß Ammoniumsalze mit der allgemeinen Bruttoformel:According to the invention, ammonium salts are used as the electrolyte for the galvanic deposition of ruthenium the general gross formula:

(NH4)(NH 4 )

bevorzugt.preferred.

Das Ammoniumsalz des Bi-aquochlor-Komplexes ITlU2N(H2O)2CiJI (NH^)5 wird in der Weise hergestellt, daß eine wäßrige Lösung von Rutheniumchlorid■mit einem Überschuß von Sulfamatsäure bis zur Hydrolyse des SuI-famats erwärmt wird. Dabei fällt das Ammoniumsalz des Komplexes im Reaktionsgemisch an. Um den Feststoff zu gewinnen, muß die Lösung normalerweise durch Eindamp- i fen mit anschließendem Abkühlen, vorzugsweise auf etwa O0C, beispielsweise mit Eiswasser auf den Sättigungspunkt gebracht werden. Der Feststoff kann dann durch Filtration abgetrennt werden, sollte dabei aber mit Eiswasser ausgewaschen werden, um ihn von den wasserlöslichen Verunreinigungen, beispielsweise von Schwefelsäure und Ammoniumsulfat und -Chlorid zu trennen.The ammonium salt of the bi-aquochlor complex ITlU 2 N (H 2 O) 2 CiJI (NH ^) 5 is prepared in such a way that an aqueous solution of ruthenium chloride ■ is heated with an excess of sulfamic acid until the sulfamic acid is hydrolyzed . The ammonium salt of the complex is thereby obtained in the reaction mixture. To recover the solids, the solution must normally fen by Eindamp- i followed by cooling, preferably to about 0 ° C, are brought to the saturation point, for example with ice water. The solid can then be separated off by filtration, but should be washed out with ice water in order to separate it from the water-soluble impurities, for example from sulfuric acid and ammonium sulfate and chloride.

Das Rutheniumchlorid wird kommerziell häufig in Salzsäure gelöst verwendet. Es sollte jedoch Sorge dafür getragen werden, übergroße Mengen von Salzsäure im Ausgangsgemisch zu vermeiden, da das zur BildungThe ruthenium chloride is often used commercially as a solution in hydrochloric acid. However, it should be a concern be careful to avoid excessive amounts of hydrochloric acid in the starting mixture, as this leads to formation

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von Verbindungen führen kann, die nicht unter die Erfindung fallen. Durch Versuche konnte festgestellt werden, daß bei der kommerziellen Verwendung von Ruthenium-Ohloridlösungen in Salzsäure die Lösung zunächst auf eine Konzentration von 100 g Ruthenium in 300 ml Säurelösung eingedampft werden sollte.of compounds that do not fall under the invention. It was found through tests be that in the commercial use of ruthenium chloride solutions in hydrochloric acid, the solution initially should be evaporated to a concentration of 100 g ruthenium in 300 ml acid solution.

Nach der Reaktion des Rutheniumchlorids mit Sulfamatsäure in wäßriger Lösung ist es vorteilhaft, der Lösung etwas Salzsäure zuzusetzen, um eine optimale Ausbeute des erfindungsgemäßen Aquochlorkomplexes zu erreichen. Bin derartiger Salzsäurezusatz verringert die Gefahr, daß beispielsweise Bisulfatgruppen als Liganden anstelle der gewünschten Chlorgruppen in den Komplex eintreten. Die Sulfatgruppen als Liganden können in Abwesenheit einer auereichenden Menge Chloridionen auftreten, weil sich hohe Konzentrationen von Ammoniumbisulfat und Schwefelsäure im Reaktionsgemisch bilden können. Aus diesem Grunde sollten je Gramm Ruthenium mindestens 3 ml konzentrierter Salzsäure zugesetzt werden. Der Salzsäurezusatz erfolgt am besten nach der Konzentration und dem Abkühlen des Reaktionsgemisches, da sich sonst lästige Dämpfe bilden.After the reaction of ruthenium chloride with sulfamic acid in aqueous solution, it is advantageous to to add some hydrochloric acid to the solution in order to achieve an optimal yield of the aquochlorine complex according to the invention to reach. Such an addition of hydrochloric acid reduces the risk of bisulfate groups, for example enter the complex as ligands instead of the desired chlorine groups. The sulfate groups as ligands can occur in the absence of an adequate amount of chloride ions because of high concentrations of ammonium bisulfate and sulfuric acid can form in the reaction mixture. For this reason should per gram of ruthenium at least 3 ml more concentrated Hydrochloric acid can be added. The hydrochloric acid is added best after concentrating and cooling the reaction mixture, otherwise it would be annoying Form fumes.

Ein mehr oder minder großer Überschuß an Sulfamatsäure kann zur Bildung von Komplexen mit leicht unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften führen, bei denen es sich möglicherweise um sterische Isomere handelt. Nach dem beschriebenen Verfahren wurden zwei Proben A und B des TIlU2N(H2O)2Ol8I (NH.), nach den Beispielen I und ΙΙΪ mit verschieden großen Überschüssen an Sulfamatsäure hergestellt; sie unterschieden sich etwas hinsichtlich ihrer physikalischenA more or less large excess of sulfamic acid can lead to the formation of complexes with slightly different physical properties, which are possibly steric isomers. According to the method described, two samples A and B of TIlU 2 N (H 2 O) 2 Ol 8 I (NH.), According to Examples I and ΙΙΪ, were prepared with excesses of sulfamic acid of different sizes; they differed somewhat in terms of their physical properties

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Eigenschaften. Beim Herstellen des Aquochlorkomplexes werden vorzugsweise 4· "bis 9 Mol~# Sulfamatsäure je Atom-?£ Ruthenium benutzt. Durch Versuche konnte außerdem festgestellt werden, daß sich beim Herstellen des wäßrigen Reaktionsgemischeβ aus festem hydratisiertem Rutheniumchlorid anstatt aus üblichen Rutheniumchlorid-Lösungen bei einem geringeren Überschuß an Sulfamatsäure von beispielsweise 4 bis 5 Mol-# Sulfamatsäure je Atom-56 Ruthenium bessere Resultate ergeben. ä Properties. When preparing the aquochlorine complex, 4 to 9 moles of sulfamic acid are preferably used per atom of ruthenium. Experiments have also shown that when the aqueous reaction mixture is prepared from solid hydrated ruthenium chloride instead of conventional ruthenium chloride solutions, a lower amount yield excess of Sulfamatsäure of for example 4 to 5 mol per atom Sulfamatsäure #-56 ruthenium better results. ä

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Verfahrens zum Herstellen des KomplexesThe invention is explained below using a method for producing the complex

I 3 des näheren erläutert.I 3 explained in more detail.

Beispiel I: Eine wäßrige Lösung von Rutheniumchlorid mit Example I: An aqueous solution of ruthenium chloride with

■z■ z

50 g Ruthenium in 2000 cnr Lösung wurde 48 Stunden beim Siedepunkt mit 300 g Sulfamatsäure umgewälzt. Die Lösung wurde dann auf 500 cnr eingedampft und auf Raumtemperatur abgekühlt. Alsdann wurde die Lösung weiter auf etwa O0C mit Eiswasser etwa 3,5 Stunden lang abgekühlt und der Komplex mit einer Ausbeute von 60$ als " dunkelrotes Kristall (Probe A), das abgefiltert, mit Eiswasser gewaschen und dann getrocknet wurde. Beim weiteren Eindampfen des 3?iltrats mit anschließendem Abkühlen konnten weitere 30$ gewonnen werden, so daß sich eine Gesamtausbeute von 909ε ergab.50 g of ruthenium in 2000 cnr solution were circulated for 48 hours at the boiling point with 300 g of sulfamic acid. The solution was then evaporated to 500 cm and cooled to room temperature. The solution was then further cooled to about 0 ° C. with ice water for about 3.5 hours and the complex was given a yield of 60 $ as a "dark red crystal (sample A), which was filtered off, washed with ice water and then dried Evaporation of the filtrate with subsequent cooling enabled a further 30 $ to be obtained, so that the overall yield was 909ε.

Beispiel II;Example II;

Eine wäßrige Lösung von Rutheniumchlorid mit 50 g Ruthenium in 2000 cm·5 wurde 48 Stunden mit 300 g Sulfamatsäure auf dem Siedepunkt gehalten und umgewälzt. Die Lösung wurde dann auf 500 cm5 eingedampftAn aqueous solution of ruthenium chloride with 50 g of ruthenium in 2000 cm × 5 was kept at the boiling point with 300 g of sulfamic acid and circulated for 48 hours. The solution was then evaporated to 500 cm 5

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» 6 - ■»6 - ■

und auf Raumtemperatur aTbgekuh.lt · Alsdann wurden der lösung 200 cm konzentrierte Salzsäure zugesetzt( die anschließend 3f5 Stunden mit Eiswasser gekühlt wnirde» Aus der lösung wurde der Komplex im Porm donkelroter Kristalle mit einer Ausbeute von etwa 8Sl^ abgefiltert, mit EiBwasser ausgewaschen und anschließend getrocknet. Dem Piltrat worden 300 em destilliertes Wasser zugesetzt and die LSeung eingedampft* Bein Abkühlen der lüBung auf lataateaperatttr fielen weitere 10# der theoretischen Menge an«to room temperature aTbgekuh.lt · Then the solution followed by 3 f 5 hours, 200 cm of concentrated hydrochloric acid (cooled with ice water wnirde "from the solution was filtered off the complex in Porm donkelroter crystals with a yield of about 8SL ^, washed with EiBwasser and then dried. 300 em of distilled water were added to the piltrate and the solution was evaporated.

Eine wäBrige lösung von Rutheniumehlorid mit 2,5 g Ruthenium in 1000 cm Lösung ifnräe 15 Staaten bei Siede temperatur mit 100 g Sulfamats-äwra umgewälzt, dann eingeöaaipft- und 3 bis 4 Stunden auf etwa O0C abgekühlt and anschließend gefiltert. Der Komplex fiel in Form rötlich-brauner Iristalline an, die mit 80^'igeii wäßrigem Azeton ausgewaschen wurden. Dies© Probe B besaß eine weitaus !besser Wasserlöslichkeit als die Probe A·An aqueous solution of ruthenium chloride with 2.5 g of ruthenium in 1000 cm of solution was circulated in 15 states at boiling temperature with 100 g of sulfamate, then poured in and cooled to about 0 ° C for 3 to 4 hours and then filtered. The complex was obtained in the form of reddish-brown iristallines, which were washed out with 80% aqueous acetone. This sample B had a far better solubility in water than sample A.

Aus den Aquoohlorkomplex OCIgI] ClBL)., lassen sich andere VerbindungenFrom the Aquoohlor complex OCIgI] ClBL)., Can be other compounds

herstellen» Im nachfolgenden Ausführuuigsbeispisl wird die Darstellung des entsprechendem Aquobrosakompl@xesmanufacture »In the following example the representation of the corresponding Aquobrosakompl @ xes

(MH^), Toeschrieben»(MH ^), Toeschritten »

Beispielexample

Eine Lösung von 15 gA solution of 15 g

in 100 ml Wasser wurde 3 Stunden mit 50 ml ,analytisch reiner Bromwasserstoffsäure mit einem spezifischen Gewicht von 1,47 umgewälzt« Das Reak.tionsgöiaiseli wurdein 100 ml of water was 3 hours with 50 ml, analytical pure hydrobromic acid with a specific gravity of 1.47 overturned «The reaction göiaiseli was

9 0 9 8 21/10 6 89 0 9 8 21/10 6 8

dann auf 50 ml eingedampft, auf Raumtemperatur abgekühlt und schließlich ein braunes kristallines Reaktionsprodukt [Ru2N(H2O)2Br8I (NH.), abgefiltert und mit Eiswasser ausgewaschen. Die Ausbeute betrug etwathen evaporated to 50 ml, cooled to room temperature and finally a brown crystalline reaction product [Ru 2 N (H 2 O) 2 Br 8 I (NH.), filtered off and washed out with ice water. The yield was about

Während sich die bisherigen Beispiele auf die Herstellung τοη Ammoniumsalζen des Komplexes bezogen, können ohne weiteres auch andere Salze hergestellt werden, wobei die Ammoniumsalze jedoch als Auegangssubstanz dienen. Dies kann beispielsweise in üblicher Weise durch Ionenaustausch geschehen. Nach diesem Verfahren können beispielsweise die entsprechenden Wasserstoff-, Natrium-, Kalium- oder anderen Alkalimetallsalze hergestellt werden. Soll das Salz jedoch eine besonders hohe Reinheit besitzen, werden vorteilhafterweise Verfahren angewendet, in deren Rahmen auch ein Ionenaustausch stattfindet. Ein derartiges Verfahren wird in dem nachfolgenden Ausführungsbeispiel beschrieben. While the previous examples related to the production of τοη ammonium salts of the complex, Other salts can also be prepared without further ado, but the ammonium salts are used as the starting substance to serve. This can be done, for example, in the usual way by ion exchange. After this Processes can include, for example, the corresponding hydrogen, sodium, potassium or other alkali metal salts getting produced. However, if the salt is to have a particularly high purity, it is advantageous Process used in which an ion exchange also takes place. One such procedure is described in the following exemplary embodiment.

Beispiel V:Example V:

Eine Lösung von 5 g [JEIu2N(H2O)2Cl8] (NH^)3 in 150 ml Wasser wurde durch eine Ionenaustauschersäule mit einer Geschwindigkeit von 2 bis 5 !Tropfen je Sekunde geschleust. Die Säule besaß eine Kapazität von 270 ml und enthielt einen Kunstharz-Kationenaustauscher in Form eines vernetzten Polystyrols mit S020H-Gruppen (Zeo-Karb 225)ο Mit destilliertem Wasser wurde der Lösungsrest aus der Säule gewaschen. Nach dem völligen Verdampfen der Lösung fiel das Wasserstoffsalz des Komplexes als dunkler rötlich-brauner zerfließender Feststoff an.A solution of 5 g of [JEIu 2 N (H 2 O) 2 Cl 8 ] (NH ^) 3 in 150 ml of water was passed through an ion exchange column at a rate of 2 to 5 drops per second. The column had a capacity of 270 ml and contained a synthetic resin cation exchanger in the form of a crosslinked polystyrene with SO 2 OH groups (Zeo-Karb 225) o The solution residue was washed out of the column with distilled water. After the solution had evaporated completely, the hydrogen salt of the complex was obtained as a dark reddish-brown deliquescent solid.

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Obgleich, sich die Ammoniumsalze ganz besonders für galvanische Bäder eignen, insbesondere weil sie sich leicht herstellen lassen, besitzen die anderen Salze wiederum andere Vorteile, beispielsweise eine größere Löslichkeit, aufgrund derer sich eine höhere Rutheniumkonzentration im Bad erreichen läßt, Darüber hinaus können die Ammonium- und die übrigen Salze eines bestimmten Komplexes als Ausgangssubstanzen zum Herstellen anderer Komplexe mit verschiedenen Liganden benatzt werden. Das wird im Beispiel IY des näheren beschrieben. Eine derartige Substitution von Liganden ist in der Koordinations-Chemie allgemein bekannt .Although the ammonium salts are particularly suitable for galvanic baths, especially because they are easy to prepare, the other salts have other advantages, for example greater solubility, due to which a higher ruthenium concentration in the bath can be achieved, In addition, the ammonium and the other salts of a certain complex can be used as starting substances be wetted with different ligands to produce other complexes. This is explained in more detail in example IY described. Such a substitution of ligands is well known in coordination chemistry .

Obgleich die komplexen Verbindungen als Verbindungen mit einem anionischen Komplex der Bruttoformel [^Ru2N(H2O) υΊ z"" besehrieben wurden, muß man annehmen, daß es sich um komplexe Ruthenium-Verbindungen mit einer Stickstoffbrücke handelt, deren Anion demnach folgende Strukturfomel besitzt:Although the complex compounds were described as compounds with an anionic complex of the general formula [^ Ru 2 N (H 2 O) υΊ z "", one must assume that they are complex ruthenium compounds with a nitrogen bridge, the anions of which are accordingly as follows Structural formula has:

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!Formel 4 t L ! Formula 4 t L

in der L einem Aquo-, Chlor- oder Bromliganden entspricht. in which L corresponds to an aquo, chlorine or bromine ligand.

Es gi"bt eine Reihe von Anhaltspunkten, die für eine solche Strukturformel sprechen.There are a number of clues as to that speak for such a structural formula.

Analytische Untersuchungen des Bi-Aquo-Chlor-Komplexes QlU2N(H2O)2Cl8] (NH^)5 befinden sich in guterAnalytical investigations of the bi-aquo-chlorine complex QlU 2 N (H 2 O) 2 Cl 8 ] (NH ^) 5 are in good quality

909821 /1068909821/1068

- ίο «- ίο «

Übereinstimmung mit reeimerisehen Ergebnissen aufgrund der Verbindung in Gestalt des Komplexes mit einer N-Brücke, wie sich aus der nachfolgenden Tabelle ergibt.Agreement with reeimerisehen results due to the connection in the form of the complex with an N-bridge, as can be seen from the table below results.

analytischermore analytical WeriWeri 9.09.0 rechnerischerarithmetic • (50• (50 9.29.2 47.047.0 48.148.1 NH, (AmmoniumNH, (ammonium 2.12.1 ClCl 34.034.0 34.434.4 N (außer Ammonium)N (except ammonium) ■ 7.9■ 7.9 5.95.9 RuRu H2O (Rest).H 2 O (remainder).

Das Infrarotspektrum des Aquo-Chlor-Komplexes 2O)2OIqI (NH.), und des entsprechenden Bromkomplexes (Ru2N(H2O)2Br8] (NH^), wird durch eine starke Absorption in der Nähe von 1060 cm gekennzeichnet, was vermutlich durch eine gestreckte Vibration der Ru-N-Ru-Bindung bedingt ist.The infrared spectrum of the aquo-chlorine complex 2 O) 2 OIqI (NH.), And the corresponding bromine complex (Ru 2 N (H 2 O) 2 Br 8 ] (NH ^), is indicated by a strong absorption in the vicinity of 1060 cm, which is presumably due to a stretched vibration of the Ru-N-Ru bond.

Schließlich haben Messungen der magnetischen Suszeptibilität bei 180C an der komplexen Verbindung [Ru2N(H2O)2CIq^ (NH.), ergeben, daß dieser diamagnetisch ist, jedoch nach einer Ligandenänderung einen leichten Paramagnetismus besitzt. Dies war aufgrund der angenommenen Strukturformel %\x erwarten. Der Komplex [Ru2N(H2O)2Cl8^ (NH^)5 läßt sich mit Hilfe eines Debye-Scherrer-Diagramms unter Verwendung einer Ou-K-Strahlung und einer 9 cm Debye-Scherrer-lamera eindeutig nachweisen. Dabei ergaben sich folgende WertesFinally have magnetic susceptibility measurements at 18 0 C in the complex compound [Ru 2 N (H 2 O) 2 CIq ^ (NH.), Revealed that this is diamagnetic, but after ligand modification has a slight paramagnetism. This was expected due to the assumed structural formula % \ x. The complex [Ru 2 N (H 2 O) 2 Cl 8 ^ (NH ^) 5 can be clearly detected with the help of a Debye-Scherrer diagram using Ou-K radiation and a 9 cm Debye-Scherrer camera. This resulted in the following value

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D, 1 IntensitätD, 1 intensity

7.8 807.8 80

7.2 100 6.6 80 5.6 207.2 100 6.6 80 5.6 20

4.3 40 4.2 404.3 40 4.2 40

4.0 70 3.5 604.0 70 3.5 60

3.4 603.4 60

2.9 40 2.8 40 2β6 100 2.2 402.9 40 2.8 40 2 β 6 100 2.2 40

2.1 80 2.0 302.1 80 2.0 30

Aua der angenommenen Strukturformel ergibt sich, daß möglicherweise sterische Isomeren existieren, die sich Ton dem erfindungsgemäßen Komplex in ihren physikalischen Eigenschaften geringfügig unterscheiden.From the assumed structural formula it follows that steric isomers may exist, which clay the complex according to the invention differ slightly in their physical properties.

Durch Versuche konnte nachgewiesen werden, daß sich Ruthenium aus wäßrigsauren Lösungen der erfindungsgemäßen Rutheniumverbindung an Kathoden galvanisch abscheiden läßt, wenn das Ruthenium in der Lösung als anionischer Komplex mit folgender Bruttoformel vorliegt: Experiments have shown that ruthenium can be obtained from aqueous acidic solutions of the invention Can electrodeposit ruthenium compound on cathodes if the ruthenium in the solution as anionic complex is present with the following gross formula:

—* ζ-.- * ζ-.

Derartige Bäder lassen sich durch Lösen des erfindungsgemäßen Komplexes in Wasser und Einstellen des pH-V/ertes durch Zugabe von Säure auf 4 oder weniger herstellen. Das Einstellen des pH-Wertes kann mitSuch baths can be made by dissolving the complex according to the invention in water and adjusting Adjust the pH value to 4 or less by adding acid. Adjusting the pH value can be done with

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« 12 -«12 -

allen Säuren erfolgen, die den erfindungsgemäßen Komplex nicht angreifen. Liegt der Komplex "beispielsweise alsall acids take place which do not attack the complex according to the invention. For example, if the complex is " as

vor, dann kann der pH-Wert mit Salz- oder Schwefelsäure eingestellt werden. liegt der Komplex dagegen in der Formbefore, the pH can be adjusted with hydrochloric or sulfuric acid. on the other hand, the complex lies in the shape

vor, dann kann der pH-Wert durch Zusatz von Bromwasser stoffsäure eingestellt werden.before, the pH can be adjusted by adding hydrobromic acid.

Bei zu niedrigem pH-Wert wird das Ruthenium mit niedriger Kathodenstromausbeute abgeschieden, während "bei zu hohem pH-Wert der Rutheniumniederschlag schwarz ist. Eine weitere Erhöhung des pH-Wertes führt zur Bildung eines "bräunlichen Niederschlags auf der Kathode, der kein metallisches Ruthenium darstellt. Im allgemeinen sollte der pH-Wert 0,5 "bis 4, vorzugsweise 1,5 "bis 2,5 "betragen. Beim Ansetzen des Bades können Ammoniumsalze, beispielsweise Ammoniumchlorid oder -"bromid zugesetzt werden, um die leitfähigkeit zu erhöhen. If the pH value is too low, the ruthenium is deposited with a low cathode current yield, while "If the pH value is too high, the ruthenium precipitate is black. A further increase in the pH value results to the formation of a "brownish deposit on the cathode, which is not a metallic ruthenium. Im in general, the pH should be 0.5 "to 4, preferably 1.5" to 2.5 ". When preparing the bath, you can Ammonium salts, for example ammonium chloride or bromide, can be added to increase conductivity.

Das Bad enthält üblicherweise 5 bis 20 g/l Ruthenium. Bei geringeren Rutheniumkonzentrationen ist ein häufigeres Auffüllen des Bades erforderlich. Obgleich auch mit höheren Rutheniumkonzentrationen bis zur Löslichkeitsgrenze gearbeitet werden kann, ergeben sich daraus keine praktischen Vorteile. Außerdem erhöhen sich dadurch die Verschleppungsverluste, so daß die Betriebskosten unnötig steigen. Bei 20 g/l übersteigendem Rutheniumgehalt sollte das Bad umgerührt werden.The bath usually contains 5 to 20 g / l Ruthenium. If the ruthenium concentrations are lower, the bath must be filled up more frequently. Although it is also possible to work with higher ruthenium concentrations up to the solubility limit there are no practical advantages. In addition, this increases the carry-over losses, so that operating costs increase unnecessarily. If the ruthenium content exceeds 20 g / l, the bath should be stirred will.

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Zur Verwendung als Anoden in dem erfindungsgemäßen Elektrolyten eignen sich insbesondere Platin- und platinüberzogene Titananoden«,For use as anodes in the electrolyte according to the invention, platinum and platinum-coated titanium anodes «,

Der Badtemperatur kommt keine wesentliche Bedeutung zu; sie beträgt üblicherweise 50 bis 700C, da die Abscheidungsgeschwindigkeit bei niedrigeren Temperaturen geringer ist, während höhere Temperaturen zu unnötigen Verdampfungsverlusten führen. Außerdem kann bei Temperaturen unter 500C nur gearbeitet werden, wenn die Stromdichte in engen Grenzen gehalten wird, da die Kathodenstromausbeute bei 1 A/dm übersteigenden Stromdichten rasch abfällt. Soll die Niederschlagsgeschwindigkeit jedoch niedrig sein, dann kann mit Temperaturen bis herunter zu Raumtemperatur gearbeitet werden, doch sollte in diesen Fällen die Stromdichte 1,5 A/dm bei Raumtemperatur nicht übersteigen, wenn es auf einen guten Niederschlag ankommt. Bei einer Badtemperatur von 500C kann das Abscheiden mit Stromdichten von 0,5 bis 4 A/dm2, bei 7O0C mit Stromdichten von 0,5 bis 10 A/dm stattfinden, sofern bei Stromdichten über 4 A/dm2 der pH-Wert der Lösung 0,5 bis 1 beträgt. Bei Stromdiehten unter 0,25 A/dm2 ist die Abscheidungsgeschwindigkeit sehr gering, während eine das angegebene Maximum übersteigende Stromdichte zu einer geringen Ausbeute und schließlich zu einem minderwertigen Niederschlag führt. Sofern die Stromdichte 2 A/dm2 bei 500C oder 4 A/dm2 bei 700C nicht übersteigt, beträgt die Kathodenstromausbeute bei einem Bad mit 10 g/l Ruthenium im allgemeinen mindestens 75J&, bezogen auf das vierwertige Ruthenium»The bath temperature is not of major importance; it is usually 50 to 70 ° C., since the rate of deposition is lower at lower temperatures, while higher temperatures lead to unnecessary evaporation losses. In addition, it is only possible to work at temperatures below 50 ° C. if the current density is kept within narrow limits, since the cathode current yield drops rapidly at current densities exceeding 1 A / dm. However, if the precipitation rate is to be low, temperatures down to room temperature can be used, but in these cases the current density should not exceed 1.5 A / dm at room temperature if good precipitation is important. At a bath temperature of 50 0 C, the deposition can take place with current densities of 0.5 to 4 A / dm 2 , at 70 0 C with current densities of 0.5 to 10 A / dm, provided that the current densities are above 4 A / dm 2 The pH of the solution is 0.5 to 1. At currents below 0.25 A / dm 2 , the rate of deposition is very low, while a current density exceeding the specified maximum leads to a low yield and ultimately to an inferior precipitate. If the current density does not exceed 2 A / dm 2 at 50 ° C. or 4 A / dm 2 at 70 ° C., the cathode current yield in a bath with 10 g / l ruthenium is generally at least 75%, based on the tetravalent ruthenium »

Die erforderliche Badkonzentration kann durch Zugabe des festen Rutheniumkomplexes aufrecht erhalten werden. Der pH-Wert fällt zwar mit der ZeitThe required bath concentration can be maintained by adding the solid ruthenium complex can be obtained. The pH value falls over time

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ab, kann jedoch durch Zugabe einer verdünnten Ammoniumhydroxydlösung korrigiert werden. Nach langer dauernder Benutzung eines Bades können dessen Jeststoffanteile durch Eindampfen und Abkühlen wiedergewonnen werden. Die Peststoffe werden dann zum Entfernen unerwünschter Salze, beispielsweise zum Entfernen von Ammoniumsalzen mit Eiswasser ausgewaschen und zur weiteren Benutzung erneut gelöst.but can be done by adding a dilute ammonium hydroxide solution Getting corrected. If a bath has been used for a long time, its residues can become can be recovered by evaporation and cooling. The pests then become unwanted for removal Salts, for example to remove ammonium salts, washed out with ice water and for further use solved again.

Das galvanische Abscheiden mit einem den erfindungsgemäßen Rutheniumkomplex enthaltenden Bad wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen des näheren erläutert.The galvanic deposition with a bath containing the ruthenium complex according to the invention is carried out explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments.

Beispiel VI?Example VI?

Die Versuchsbäder wurden durch Lösen des Aquo-Chlor-Komplexes [Ru2N(H2O)2 C1 81 ^4)3 (^obe A) in Wasser bis zu einer Rutheniumkonzentration von 5 g/l und 10 g/l hergestellt. Zur Erhöhung der Leitfähigkeit wurden jedem Bad 5 g/l Ammoniumchlorid zugesetzt, während der pH-Wert durch Zugabe von Salzsäure auf 2,5 eingestellt wurde0 Die Bäder wurden dann bei 500C zum Abscheiden von Ruthenium auf Kupferkathoden benutzt, die zuvor unter Verwendung von Platinanoden mit einem dünnen Goldüberzug versehen wurden. Bei den Versuchen wurde die Stromdichte geändert, so daß sich die unterschiedlichen Kathodenstromausbeuten und Abscheidungsgeschwindigkeiten der nachfolgenden Tabelle ergaben.The test baths were prepared by dissolving the aquo-chlorine complex [Ru 2 N (H 2 O) 2 C1 8 1 ^ 4) 3 (^ above A) in water up to a ruthenium concentration of 5 g / l and 10 g / l . To increase the conductivity of each bath 5 g / l of ammonium chloride were added while the pH was adjusted by addition of hydrochloric acid 2.5 0 The baths were then used at 50 0 C for the deposition of ruthenium on copper cathodes, previously using were provided with a thin gold coating of platinum anodes. During the experiments, the current density was changed so that the different cathode current yields and deposition rates resulted from the table below.

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JLJL r/1 Ru r / 1 Ru 1010 g/l Rug / l Ru Strom
dichte
(A/dm2)
current
density
(A / dm 2 )
Kathoden-
stromaus-
beute
W)
Cathode
electricity
prey
W)
Niedersehlags-
dicke nach.
20 Min,
(Mikron)
Low
thick after.
20 min,
(Micron)
Kathoden-
stromaus-
"beute
(*)
Cathode
electricity
"prey
(*)
Niederschlags
dicke nach
20 Min.
(Mikron)
Precipitation
thick after
20 min.
(Micron)
0o5
Ο·75
1.0
1.5
2.0
0o5
Ο 75
1.0
1.5
2.0
100
100
100
80
64
100
100
100
80
64
1.4
2.0
2e4
2o9
3.1
1.4
2.0
2e4
2o9
3.1
100
100
95
91
100
100
95
91
1o3
1.9
2o3
3.5
1o3
1.9
2o3
3.5
Beispielexample VII:VII:

Durch Lösen des Aquo-Chlor-Komplexes 2O)2Ol8] (NEL)5 (Probe B) in Wasser wurde ein Bad mit einer Rutheniumkonzentration von 10 g/l hergestellt, das nach dem Einstellen des pH-Wertes auf 2,5 durch Zugabe von Salzsäure zum Abscheiden von Ruthenium unter Verwendung einer Platinanode auf Gold überzogenen Kupferkathoden benutzt wurde. Bei einer Temperatur von 50 C und einer Stromdichte von 1,5 A/dm betrug die Ab-Scheidungsgeschwindigkeit 9 Mikron/h und die Kathodenstromausbeute 8O?6.By dissolving the aquo-chlorine complex 2 O) 2 Ol 8 ] (NEL) 5 (sample B) in water, a bath with a ruthenium concentration of 10 g / l was produced, which after adjusting the pH to 2.5 by adding hydrochloric acid to deposit ruthenium using a platinum anode on gold-plated copper cathodes. At a temperature of 50 ° C. and a current density of 1.5 A / dm, the deposition rate was 9 microns / h and the cathode current efficiency was 80-6.

Beispiel VIII:Example VIII:

Durch Lösen des Aquo-Brom-Komplexes 2O)2Br8] (NH.), in Wasser wurde ein Bad mit einer Rutheniumkonzentration von 10 g/l hergestellt. Durch Zugabe von Bromwasserstoffsäure wurde der pH-Wert auf 2,5 eingestellt. Das Bad wurde dann unter Verwendung von Platinanoden bei einer Temperatur von 700O zum Abscheiden von Ruthenium auf vergoldeten Kupferkathoden benutzt. Nach 20 Minuten ergab sich bei einer Stromdich-A bath with a ruthenium concentration of 10 g / l was prepared by dissolving the aquo-bromine complex 2 O) 2 Br 8] (NH.), In water. The pH was adjusted to 2.5 by adding hydrobromic acid. The bath was then used using platinum anodes at a temperature of 70 0 O for depositing ruthenium on gilded copper cathodes. After 20 minutes, a current leakage

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te von 1,0 A/dm ein Rutheniumüberzug mit einer Dicke von 2,5 Mikron. Die Kathodenstromausbeute lag nahe beite of 1.0 A / dm was a ruthenium coating with a thickness of 2.5 microns. The cathode current efficiency was close to

Bei Versuchen mit unterschiedlichen Badzusammensetzungen und Verfahrensbedingungen wurde festgestellt, daß sich an der Anode unerwünschte Produkte bilden können,. Dies geschieht insbesondere bei hohen Ammoniumehlorid- oder -bromidkonzentrationen und niedrigem pH-Wert sowie hoher Anodenstromdichte» Die Natur der sich an der Anode abscheidenden Produkte hängt von der Badzusammensetzung ab. So scheiden sich beispielsweise aus Bädern, die mit dem Anionenkomplex JJRu2N(H2O)2CIqI ^" hergestellt wurden, Stiekstofftrichlorid und Zwischenprodukte, manchmal vermischt mit anderen Verbindungen, ab. Die Mengen des Stickstofftrichlorids und der anderen freigesetzten Verbindungen sind zwar gering und neigen bei den angegebenen Verfahrensbedingungen, insbesondere bei höheren Temperaturen, zum raschen Zersetzen·In tests with different bath compositions and process conditions, it was found that undesirable products can form on the anode. This happens particularly with high ammonium chloride or bromide concentrations and a low pH value as well as high anode current density. »The nature of the products deposited on the anode depends on the bath composition. For example, from baths made with the anion complex JJRu 2 N (H 2 O) 2 CIqI ^ ", nitrogen trichloride and intermediate products, sometimes mixed with other compounds, separate out. The amounts of nitrogen trichloride and the other released compounds are small and tend to decompose rapidly under the specified process conditions, especially at higher temperatures

Ähnliche Bedingungen können sich ergeben, wenn das galvanische Abscheiden des Rutheniums in Bädern erfolgt, die das entsprechende Bromkomplex-Anion enthaltene Das sich an der Anode bildende Stickstofftribromid ist jedoch instabil, so daß hauptsächlich nur Brom freigesetzt wirdoSimilar conditions can arise if the electrodeposition of ruthenium takes place in baths that contain the corresponding bromine complex anion However, the nitrogen tribromide contained in the anode is unstable, so that mainly only bromine is released o

Die Bildung unerwünschter Substanzen an der Anode kann durch Zugabe von Sulfamatsäure oder eines löslichen Sulfamats vermindert oder auch ganz unterdrückt werden. Gegebenenfalls kann die Bildung unerwünschter Substanzen an der Anode auch durch Zugabe anderer schwach reduzierender, mit dem Bad verträglicher Substanzen, wie beispielsweise Äthanol, unter-The formation of undesirable substances on the anode can be caused by the addition of sulfamic acid or a soluble sulfamate can be reduced or even completely suppressed. In some cases, the formation can be undesirable Substances at the anode also by adding other weakly reducing substances that are more compatible with the bath Substances such as ethanol,

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drückt werden, Bel der Auswahl derartiger Reduktionsmittel ist jedoch größte Vorsicht geboten, da diese selbst rom Bad angegriffen oder zu unerwünschten Verbindungen oxydiert werden können. Benutzt man beispielsweise Harnstoff als Reduktionsmittel, dann kann es sein, daß dieser in den Anionenkomplex eintritt und unter Verdrängung einiger Liganden mit dem Ruthenium eine Koordinationsverbindung eingeht. Ebenso kann beispielsweise auch das Äthanol oxydiert werden, und zwar * zunächst zu Acetaldehyd und dann zu Essigsäure, wasHowever, great care must be taken when selecting such reducing agents, as they can be attacked even in the bath or oxidized to form undesirable compounds. If, for example, urea is used as a reducing agent, it can happen that this enters the anion complex and forms a coordination compound with the ruthenium, displacing some ligands. Likewise, for example, ethanol can also be oxidized, namely * first to acetaldehyde and then to acetic acid, what

. vermieden werden sollte. Aus diesem Grunde ist die Verwendung von Sulfamatsäure oder eines löslichen Sulfamats vorzuziehen. Besonders vorteilhaft ist der Zusatz von Ammoniumsulfamat, da der Zusatz von Sulfamatsäure den pH-Wert erniedrigt, der dann durch einen Zusatz von Ammoniumhydroxyd wieder neu eingestellt werden muß, um die Wirkung der Sulfamatsäure auszugleichen. Sulfamate von Kationen, die das Bad oder den Niederschlag negativ beeinflussen, dürfen natürlich nicht verwendet werden. Ein weiterer Vorteil einer Sulfamatzugabe besteht in der Erhöhung der Leitfähigkeit des Badesο. should be avoided. For this reason, the use of sulfamic acid or a soluble one is advisable Sulfamate preferable. The addition of ammonium sulfamate is particularly advantageous, since the addition of sulfamic acid the pH value is lowered, which can then be readjusted by adding ammonium hydroxide must to compensate for the effect of the sulfamic acid. Sulfamates of cations that affect the bath or the Negatively affect precipitation, may of course not be used. Another benefit of a The addition of sulfamate consists in increasing the conductivity of the bath

Auch geringe Mengen an Sulfamat sind bereits sehr wirksam hinsichtlich der Unterdrückung einer Bildung unerwünschter Substanzen an der Anode, Das Sulfamat geht jedoch in zunehmendem Maße sowohl durch Hydrolyse als auch im Wege der Reaktion mit den Anodensubstanzen verloren, die sich während der Elektrolyse bilden, wobei der Verlust dem Rutheniumniederschlag proportional ist. Vorzugsweise werden anfänglich mindestens 10 g/l Ammoniumsulfamat zugesetzt. Danach sollten mindestens 2 g Ammoniumsulfamat je Gramm Rutheniumniederschlag zugesetzt werden. Gewöhnlich wird die Bad-Even small amounts of sulfamate are already very effective in suppressing formation undesirable substances at the anode, the sulfamate goes increasingly both through hydrolysis as well as lost in the way of reaction with the anode substances that form during electrolysis, the loss being proportional to the ruthenium precipitate. Preferably initially at least 10 g / l ammonium sulfamate added. Thereafter, at least 2 g of ammonium sulfamate per gram of ruthenium precipitate should be used can be added. Usually the bath

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konzentration in Abständen wieder neu eingestellt! wenn der Rutheniumgehalt um etwa 20$ abgefallen ist. Dabei ist es üblich, weiteres Ammoniumsulfamat zusammen mit dem Rutheniumkomplex zuzusetzen. Vorteilhafterweise wird dabei ein bis zwei Gewichtsteile Ammoniumsulfamat je Gewichtsteil Ruthenium der zugesetzten Rutheniumverbindung eingeführt.concentration readjusted at intervals! when the ruthenium has dropped about $ 20. It is customary to add more ammonium sulfamate together add with the ruthenium complex. One to two parts by weight of ammonium sulfamate are advantageously used per part by weight of ruthenium of the added ruthenium compound introduced.

Es ist nicht erforderlich, anfänglich Ammoniumsulfamat in einer Menge zuzusetzen, die den Rutheniumgehalt des Bades übersteigt. Größere Mengen von beispielsweise bis 50 g/l scheinen jedoch ohne nachteilige Polgen zu bleiben»It is not necessary to initially add ammonium sulfamate in an amount that is sufficient for the ruthenium content of the bath. However, larger amounts of, for example, up to 50 g / l appear to be without disadvantageous To stay Polgen »

l Sulfamathaltige Bäder können ohne die Bildung unerwünschter Anodensubstanzen mit viel weiter schwankenden Bedingungen benutzt werden als sulfamat=· freie Bäder. Insbesondere können sulfamathaltige Bäder eine Azidität besitzen, die den pH-Wert von 1 bis beispielsweise 0,5 oder darunter unterschreitet, obgleich dies wegen der Gefahr einer Korrosion der zu überziehenden Oberflächen vermieden werden sollte. Darüber hinaus wird bei stark saurem Bad die Hydrolyse des SuI-famats begünstigt, so daß häufigere Sulfamatzugaben erforderlich sind. Ganz allgemein gilt, daß die Badzusammensetzungen und Verfahrensbedingungen der sulfamatfreien Bäder auch für sulfamathaltige Bäder gelten. Ein besonders bevorzugtes Bad enthält zunächst 12 g/l Ruthenium in Form des Aquo-Chlor-Komplexes [RUgN(H2O)2CIqI (NH^), und 12 g/l Ammoniumsulfamat; es besitzt dabei einen pH-Wert von 1,5 bis 2,0 und eine Temperatur von 700C.l Baths containing sulfamate can be used with much more fluctuating conditions than sulfamate = free baths without the formation of undesirable anode substances. In particular, baths containing sulfamate can have an acidity which falls below the pH value of 1 to, for example, 0.5 or less, although this should be avoided because of the risk of corrosion of the surfaces to be coated. In addition, a strongly acidic bath promotes hydrolysis of the sulfamate, so that more frequent additions of sulfamate are necessary. In general, the bath compositions and process conditions of the sulfamate-free baths also apply to sulfamate-containing baths. A particularly preferred bath initially contains 12 g / l ruthenium in the form of the aquo-chlorine complex [RUgN (H 2 O) 2 CIqI (NH ^), and 12 g / l ammonium sulfamate ; it has a pH of 1.5 to 2.0 and a temperature of 70 ° C.

Beispiel IX; Example IX;

Durch Lösen des Aquo-Chlor-Komplexes (Probe A) 909821/1068By dissolving the aquo-chlorine complex (sample A) 909821/1068

in destilliertem Wasser mit einem durch Zugabe von Salzsäure auf 2,5 bis 3 eingestellten pH-Wert wurde ein Bad mit 5 g/l Ruthenium hergestellt. Die Badtemperatur wurde auf 7O0C und der pH-Wert durch eine weitere Zugabe von Salzsäure auf 1,5 bis 2 eingestellt. Aus diesem Bad wurde bei 7O0C Ruthenium auf einer mit einem dünnen Goldüberzug versehenen Kathode unter Verwendung einer mit Platin überzogenen Titananode bei einer Kathodenstromdichte von 1,0 A/dm und einer Anodenstromdichte von 0,2 A/dm abgeschieden. Die Badkonzentration " wurde, sobald der Rutheniumgehalt auf 4 g/l abgefallen war, periodisch durch. Zugabe des festen Aquo-Chlor-Komplexes neu eingestellt, während der pH-Wert durch Zugabe von verdünntem wäßrigem Ammoniumhydroxyd auf 1,5 bis 2 gehalten wurde» Nach dem Abscheiden von 3 g/l Ruthenium machte sich an der Anode die Bildung von Stickstof ftrichlorid bemerkbar. Eine Zugabe von 10 g/l Ammoniumsulf amat unterdrückte sofort die Bildung von Stickstofftrichlorid. Nachdem insgesamt 7 g/l Ruthenium abgeschieden worden waren, wurde der Stromkreis unterbrochen; es ergab sich keine weitere Bildung von Stickstof ftrichlorid. Während des weiteren Abscheidens wurde * dem Bad bei jeder Neueinstellung der Rutheniumkonzentration 1 g Ammoniumsulf amat je Gramm Ruthenium zugesetzt. a bath with 5 g / l ruthenium was prepared in distilled water with a pH value adjusted to 2.5 to 3 by adding hydrochloric acid. The bath temperature was adjusted to 7O 0 C and the pH is adjusted by a further addition of hydrochloric acid to 1.5 to the second From this bath plated with platinum titanium anode at a cathode current density of 1.0 A was / dm and an anode current density of 0.2 A / dm deposited at 7O 0 C ruthenium on a provided with a thin gold coating cathode using. As soon as the ruthenium content had dropped to 4 g / l, the bath concentration "was readjusted periodically by adding the solid aquo-chlorine complex, while the pH was kept at 1.5 to 2 by adding dilute aqueous ammonium hydroxide" After 3 g / l of ruthenium had been deposited, the formation of nitrogen trichloride was noticeable on the anode. An addition of 10 g / l of ammonium sulfate immediately suppressed the formation of nitrogen trichloride open circuit; there was no further formation of Stickstof ftrichlorid During the further deposition of the bath at each resetting of the ruthenium concentration was 1 * g Ammoniumsulf Amat per gram of ruthenium added..

Beispiel X:Example X:

Um die Verwendung eines sulfamathaltigen Bades zu veranschaulichen, wurde ein Bad mit 10 g/l Ruthenium als Aquo-Chlor-Komplex (Probe A), dem 10 g/l Ammoniumsulfamat zugesetzt worden waren, bei schwacher Badbewegung benutzt, um unter den in der nachfolgenden Tabelle angegebenen Bedingungen Ruthenium auf einer mit Gold überzogenen Kupferkathode unter VerwendungAbout the use of a bath containing sulfamate To illustrate, a bath with 10 g / l ruthenium was used as an aquo-chlorine complex (sample A), the 10 g / l Ammonium sulfamate had been added at weak Bath agitation used to under the conditions given in the table below ruthenium on a using gold plated copper cathode

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einer platinüberzogenen Titananode abzuscheiden, deren Oberfläche dem fünffachen der Kathodenoberfläche entsprach. Die Kathodenstromau.sbeu.te wurde unter Zugrundelegung des vierwertlgen Rutheniums errechnet.to deposit a platinum-coated titanium anode, whose Surface corresponded to five times the cathode surface. The cathode current consumption was calculated on the basis of the tetravalent ruthenium.

Temperatempera pH-WertPH value Kathoden-Cathode Kathoden-Cathode Abscheidungs-Deposition turdoor stromcurrent stromaus-current discharge geechwindig-fast-wind (0C)( 0 C) 1.5-21.5-2 dichtedensity beuteprey keitspeed 1.5 - 21.5-2 (A/dm2)(A / dm 2 ) (Mikron/h)(Micron / h) 7070 1.01.0 1.01.0 100100 77th 7070 1.5 - 21.5-2 4.04.0 8686 2525th 7070 8.08.0 7373 4040 5050 1.01.0 8686 55

Bei den Versuchen konnte keinerlei Bildung von Stickstofftrichlorid an der Anode beobachtet werden. No formation of nitrogen trichloride at all on the anode could be observed during the tests.

Die unter Verwendung der erfindungsgemäßeii Bäder abgeschiedenen Überzüge sind bis zu. einer Dicke von etwa 2 bis 3 Mikron glänzend. Bei Weiterführung der Elektrolyse treten mit größeren Dicken Oberflächenrisse auf; außerdem werden bei größeren Dicken die Überzüge matt und grau. Gegebenenfalls können dem Bad die üblichen organischen Substanzen zur Verminderung der Spannung im Überzug zugesetzt werden, sofern diese mit dem Bad verträglich sind. Die hohe Kathodenetromausbeute der erfindungsgemäßen Bäder ergibt im wesentlichen keine Gasentwicklung an der Kathode, so daß die Überzüge im allgemeinen weder Streifen noch Fittings aufweisen.The coatings deposited using the baths of the invention are up to. about 2 to 3 microns thick. If the electrolysis is continued, surface cracks occur with greater thicknesses; in addition, with greater thicknesses, the coatings become matt and gray. If necessary, the usual organic substances can be added to the bath to reduce the tension in the coating, provided they are compatible with the bath. The high cathode-electric yield of the baths according to the invention results in essentially no evolution of gas at the cathode, so that the coatings generally have neither strips nor fittings.

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Claims (19)

International Nickel limited, Thames House, Millbank, London, S. W. 1, England Patentansprüche;International Nickel limited, Thames House, Millbank, London, S. W. 1, England claims; 1. Verfahren zum Herstellen einer komplexen Rutheniumverbindung, dadurch gekennzeichnet,1. Process for producing a complex ruthenium compound, characterized, daß eine wäßrige lösung von Rutheniumchlorid mit einem "that an aqueous solution of ruthenium chloride with a " Überschuß an Sulfamatsäure bis zur Hydrolyse des SuI-famats erhitzt und anschließend die komplexe Verbindung aus der lösung abgetrennt wird·Excess of sulfamic acid up to hydrolysis of the sulfamic acid heated and then the complex compound is separated from the solution 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Irennung der komplexen Verbindung vom Reaktionsgemisch durch Eindampfen der lösung, anschließendes Abkühlen und Auskristallisieren der Komplexverbindung erfolgt.2. The method according to claim 1, characterized in that that the separation of the complex compound from the reaction mixture by evaporation the solution, subsequent cooling and crystallization of the complex compound takes place. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß nach dem Erhitzen3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that after heating der lösung von Rutheniumchlorid und Sulfamatsäure min- 'the solution of ruthenium chloride and sulfamic acid min- ' destens 3 ml konzentrierte Salzsäure je Gramm Ruthenium der Reaktionslösung zugesetzt werden.at least 3 ml of concentrated hydrochloric acid per gram of ruthenium are added to the reaction solution. 4» Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß mit dem Rutheniumchlorid 4 bis 9 MoI-Ji Sulfamatsäure je Atom-# Ruthenium erhitzt werden,4 »Process according to claims 1 to 3, characterized in that with the ruthenium chloride 4 to 9 mol. Sulfamic acid per atom of ruthenium to be heated 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die wäßrige lösung von Rutheniumchlorid und Sulfamatsäure aus festem hydrati» siertem Rutheniumchlorid und 4 bis 5 Mol«^5. The method according to claim 4, characterized in that the aqueous solution of Ruthenium chloride and sulfamic acid from solid hydrated ruthenium chloride and 4 to 5 moles 6 Sulfamatsäure je Atom-96 Ruthenium hergestellt wird.6 sulfamic acid per atom-96 ruthenium is produced. 9 0 9 8 2 1/10 6 89 0 9 8 2 1/10 6 8 Komplexe Rutheniumverbindung, deren Ruthenium als Anionenkomplex mit der BruttoformelComplex ruthenium compound, the ruthenium of which as Anion complex with the gross formula vorliegt, in der Y eine Ohlor- oder Bromgruppe, χ = 2, 3 oder 4 und (x + y) = 10 sowie ζ = (5 - x) ist.is present, in which Y is a chlorine or bromine group, χ = 2, 3 or 4 and (x + y) = 10 and ζ = (5 - x). 7. Komplexe Verbindung nach Inspruch 6, dadurch gekennze lehnet , daß χ « 2 ist.7. Complex connection according to claim 6, thereby marked denies that χ «is 2. 8β Komplexe Verbindung nach den Ansprüchen 6 und 7 in Form eines Salzes eines monovalenten Kations.8β Complex compound according to claims 6 and 7 in Form of a salt of a monovalent cation. 9· Komplexe Verbindung nach Anspruch 6 der Bruttoformel9 · Complex compound according to claim 6 of the gross formula wobei Y e,ine Chlor- oder Bromgruppe ist» 10. Komplexe Rutheniumverbindung der Bruttoformelwhere Y e is a chlorine or bromine group » 10. Complex ruthenium compound of the gross formula 11. Verfahren zum Herstellen eines Aquo-Brom-Ruthenium Komplexes, dadurch gekennzeich net, daß ein Aquo-Ghlor-Komplex mit der Brutto formel11. Method of making an aquo-bromine-ruthenium Complex, characterized in that an Aquo-Ghlor complex with the gross formula mit Bromwasserstoffsäure zur Reaktion gebracht und der Aquo-Brom-Komplex abgetrennt wird.reacted with hydrobromic acid and the aquo-bromine complex is separated. 12, Verwendung der Rutheniumkomplexe nach den Ansprüchen 6 bis 10 in wäßrigsaurer Lösung als BaO zum galvanischen Abscheiden von Ruthenium«12, Use of the ruthenium complexes according to the claims 6 to 10 in aqueous acidic solution as BaO for galvanic Separation of ruthenium " 13. Verwendung eines Bades naoh Anspruch 12, dessen pH-Wert 0,5 bis 4 beträgt für den Zweck nach Anspruch 12e 13. Use of a bath according to claim 12, the pH of which is 0.5 to 4 for the purpose of claim 12 e 909821/1068909821/1068 14. Verwendung eines Bades nach Anspruch 12, dessen pH-Wert 1,5 his 2,5 "beträgt, für den Zweck nach Anspruch 12.14. Use of a bath according to claim 12, the pH of which is 1.5 to 2.5 ", for the purpose according to claim 12th 15. Verwendung eines Bades nach den Ansprüchen 12 his 14» das 5 his 20 g/l Ruthenium enthält, für den Zweck nach Anspruch 12.15. Use of a bath according to claims 12 to 14 » which contains 5 to 20 g / l ruthenium, for the purpose according to claim 12. 16. Verwendung eines Bades nach den Ansprüchen 12 bis 15t das zusätzlich Sulfamatsäure oder lösliches Sulfamat enthält, für den Zweck nach Anspruch 12.16. Use of a bath according to claims 12 to 15t which additionally contains sulfamic acid or soluble sulfamate for the purpose of claim 12. 17. Verwendung eines Bades nach den Ansprüchen 12 his 16, das als lösliches Sulfamat Ammoniumsulfamat enthält, für den Zweck nach Anspruch 12.17. Use of a bath according to claims 12 to 16, which contains ammonium sulfamate as soluble sulfamate, for the purpose of claim 12. 18. Verwendung eines Bades nach den Ansprüchen 12 his 17, mit einer Temperatur von 50 his 700O für den Zweck nach Anspruch 12.18. Use of a bath according to claims 12 to 17, with a temperature of 50 to 70 0 O for the purpose according to claim 12. 19. Verwendung eines Bades nach den Ansprüchen 12 his 17 hei einer Stromdichte ν
Zweck nach Anspruch 12.
19. Use of a bath according to claims 12 to 17 at a current density ν
Purpose according to claim 12.
hei einer Stromdichte von 0,5 "bis 10 A/dm für dena current density of 0.5 "to 10 A / dm for the S09821/1068S09821 / 1068
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