DE1927584C3 - Verfahren zum stromlosen Abscheiden von Gold auf einem metallischen Werkstück - Google Patents

Description

1:5:24,2. _lu,:_h n_flrfiö_SunB ist aus der

^TOTperMur

durch Zugabe von konzentrierter Ammoniaklösung, der Kalium-Gold(I)-Cyanid und/oder NatriSn-Kalium-Tartrat zugesetzt wird, ausgeelichen werden
giicnen weraen.

Zum stromlosen Vergolden von metallischen Werkstücken we.de. Erlösungen verwendet, bei denen das Gold meistens in Form von KaIiUm-GoId(I)-Cvanid vorließt

Eines dieser Bäder hat einen pH-Wert von 2,5 bis 3,0, der durch Zugabe von Schwefelsäure, Salpetersäure, Salzsäure, Flußsäure oder Ammonium«uorid und Essigsäure eingestellt wird. Solche Bäder sind zum stromlosen Vergolden von metallischen Werkstücken geeignet, wobei das im Bad vorhandene Gold fast vollständig ausgenutzt wird. Bei solchen sauren Bädern ist die Abscheidungsrate jedoch relativ klein. Das Abscheiden einer genügend starken Goldschicht dauert daher relativ lange. Findet das Abscheiden von Gold in einer automatischen Anlage statt und sehen der Vergoldung noch andere, weniger Zeit erfordernde Arbeitsgänge, z.B. Vernickeln, Ätzen und Reinigen, voraus, so wird die gesamte Anlage durch die obenerwähnte relativ kleine Abscheidungsrate des Goldes nicht völlig ausgenutzt. Das heißt, der Durchsatz an Material, das vergoldet werden soll, wird sehr gering

Es sind zwar auch Bäder bekannt, mit denen steh ^nannten,.^ZweCi^ep^K,ah_e7ieht sich auf ein Ver Die vorliegende Erfind«ng bezieht siehaufenVer-

fahren zum stromlosen Vergolden von J^hschen Werkstücken mit einer Kahum-Gold(I)-Cyanid und ^ _{einen Komplexbildner aus} der Klasse der Di- oder Oligo-Carbonsäuren enthaltenden, alkalischen Badlosung. JAtUU

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, eine Badlosung der genannten Gattung

anzugeben, mit der sich hohe, im wesentlichen konstante Abscheidungsraten erzielen lasserlunddasm. Bad enthaltene Gold resüos auf die metallischen Werkstücke abgeschieden wird, ohne daß der pH-Wert allzu streng eingehalten werden muß. Die Er-

findung ist dadurch ge kennzeichnet daß die Badlösung außerdem noch in an sich bekannter Weise Ammoniak oder primäre Amme enthalt und daßi das Mol-Verhältn.s der genannten Stoffe der Reihe nach etwa 1:10:100 (± 5O«/o) betragt.

Das beim Verfahren gemäß der Erfindung abzuscheidende Gold ist in der Badlosung in Form von Kalium-Gold(I)-Cyanid enthalten. Als w.rksames Reagens für die Freisetzung des Goldes aus dem Cyanokomplex dienen Ammoniak oder wasserlösliche

primäre Amine. Diese Verbindungen haben gleichzeitig die Eigenschaft, die meisten in Losung gehenden Schwermetalle komplex zu binden und dadurch eine Verschiebung des Reaktionsgieichgewichtes im gewünschten Sinne zu bewirken.

Zur Erhöhung der Abscheidungsrate werden dem Bad weitere Komplexbildner fur Schwermetalle aus der Klasse der Di- und/oder Ohgocarbonsauren zugesetzt. Als Lösungsmittel kommt in erster Linie

Wasser in Betracht, da die Komponenten des Bades gut wasserlöslich sind. Es ist jedoch auch möglich, wasserähnliche Lösungsmittel, wie Ketone und bestimmte Äther, zu verwenden.

Als Beispiel für die verwendeten Amine sei Propyl-, Äthyl-, Methylamin und Athylendiamin genannt, wobei in der angeführten Reihenfolge eine zunehmende Reaktivität vorliegt. Die Reaktivität der genannten Verbindungen wird vom Ammoniak noch deutlich überragt, das entweder in wässeriger Lösung oder in Form von Verbindungen eingebracht werden kann. Als solche Verbindungen kommen Ammoniumsalze in Kombination mit starken Basen, wie Alkalihydroxide oder tertiäre Amine, in Frage.

Es wurde festgestellt, daß die die Abscheidungsrate des Goldes erhöhende Wirkung der aufgeführten Carbonsäuren ebenfalls unterschiedlich ist. Sie nimmt z. B. in der Reihe Essigsäure, Phthalsäure, Bernsteinsäure, Weinsäure, Oxalsäure und Zitronensäure deutlich zu.

Zum stromlosen Vergolden von vernickelten Werkstücken eignet sich besonders ein Verfahren, das mit einem Bad arbeitet, das folgende Zusammensetzung hat: bis 12 g/l Kalium-Gold(I)-Cyanid, bis 100 g/l Natrium-Kalium-Tartrat und bis 300 ml/1 25prozentige Ammoniaklösung. Als besonders geeignet hat sich für dieses Bad eine Temperatur von 60 bis 80° C erwiesen. Die erforderliche Verweilzeit der vernickelten Werkstücke im Bad ist gering und beträgt für eine Goldschichtdicke von 0,1 bis 0,3 μΐη nur einige Minuten. Durch die Wahl der Badtemperatur kann die Abscheidungsgeschwindigkeit auf den gewünschten Wert eingestellt werden.

Die Konzentration der Reaktionspartner ist nicht

sehr kritisch. Als besonders wirtschaftlich hat sich eine Badzusammensetzung herausgestellt, die 6 g/l Kalium-Gold(I)-Cyanid, 40 g/l Natrium-Kalium-

Tartidt und 200 ml/1 25prozentige Ammoniaklösung

enthält. Mit dieser Badzusammensetzung weiden bei einer Temperatur von 65° C optimale Verhältnisse erreicht.

Die im Laufe des Vergoldnmgsprozesses auftretenden Verdampfungsverluste können mit konzentrierter Ammoniaklösung ausgeglichen werden. Die zugesetzte Menge braucht nicht genau dosiert zu werden, da die Badlösung auch mit einem hohen Überschuß an Ammoniaklösung und zwischen einem pH-Wert von 11 bis 13 einwandfrei arbeitet Der konzentrierten Ammoniaklösung .kann auch Kalium-Gold(I)-Cyanid und/oder Natrium-Kalium-Tartrat zugesetzt werden. Eine im Goldgehalt erschöpfte Lösung ist durch Zugabe von Goldsalz sofort wieder verwendbar. Außerdem ist die Badlösung unbegrenzt haltbar und kann durch die Wahl des Goldgehaltes auf einen beliebigen Materialdurchsatz eingestellt werden.

Die Aktivität der Badlösung reicht völlig aus, um stromlos abgeschiedene Nickelschichten ohne Beiz-

aktivierung zu vergolden. Außer stromlos abgeschiedenen Nickelschichten können auch andere Metalle, wie Kupfer, Messing, Silber, Chrom und Stahl, eventuell nach Bildung eines Lokalelementes mit einem unedlen Metall, vergoldet werden. Ferner wurde festgestellt, daß die Erfindung selbst dann anwendbar ist, wenn das Nickel stromlos abgeschieden wurde und Phosphor enthält. Die Abscheidung von Gold wird dadurch in keiner Weise gestört.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum stromlosen Vergolden von metallischen Werkstücken mit einer; Kalium-GoldCQ-Cyanid und einen Komplexbddner aus der iqasse der Di- oder Oligo-Carbonsauren ent-

,haltenden, alkalischen Badlösung, ^durch gekennzeichnet, daß eine Badlosung, die außerdem in an sich bekannter Weise noch » Ammoniak oder primäre Amine enthalt und in der das Mol-Verhältnis der genannten Stoffe der Reihe nach etwa 1:10:100 (±50"/.) betragt, verwendet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1 zum stromlosen » Vergolden von vernickelten Werkstücken, _ dadurch gekennzeichnet, daß eine Badlosung die in wässeriger Form vorliegt und einen Anteil an Kalium-Gold(l)-Cyanid bis 12 g/l einen Anteil an Natrium-Kalium-Tartrat bis 100 g/l und einen

Anteil einer2₅prozentigen Ammoniaklösung bis 300 ml/1 enthalt, verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 zum stromlosen Vergolden von vernickelten Werkstucken dadurch gekennzeichnet daß eine Badlosung_; *e » »5 wässeriger Form vorliegt und einen Anteil an

■ Kalium-Gold(I)-Cyanid vcn 6 g/l, einen Anteil an Natrium-Kalium-T^yartratvon40g/lundei„enAnteil einer 25prozentigen Ammoniaklösung von höhere Abscheidungsraten erzielen lassen Diese Barter sind alkalisch und enthalten mehr oder minder kräftige Reduktionsmittel und Fremdmetallspuren. r»;» J^i Her Abscheidung entstehenden Reaktionspro-JJJ^^ _dam die Coldabscheidung bald zum ^g _{Dadurch ka}nn nur ein geringer Bruchteil " enthaltenen Goldes ausgenutzt

fj^^ J_{8 im} Bad verbleibende Gold werden, wan« _{he und kostspieUge Ver}.

SSSaSewonnen werfen kann. «JJ™1SoSSd« Patentschrift 1188 386 ist aus alkalische Badlosung beka^ntge-

neben Kalium-Gold(I)-Cyanid AmmV f^eJ_{d Ä}^endiamin enthält. Diese Badhat einen pH-Wert zwischen 10 und 11. Mit halmen H^ ^ ^ ^

relativ hohen, im wesentlichen ungsrate abscheiden. Nachteilig daß der pH-Wert innerhalb der

^J f^f/oreiien eingehalten werden muß. Werangegebenen Lrrenz™5™8 . _{B d h v}

dentoe Gr nzen ^^^^^ JJJ *° β _{daher dauen}id kontrolliert und benenfalb ™^r fg« _{c an Ammonium}.

hatau. ™ SSSS. betragt in diesem Fall citrat zu Ainyicuuim s