DE2039157C3

DE2039157C3 - Wäßriges Bad zur elektrolytischen Abscheidung von Gold oder einer Goldlegierung und Verfahren zur Herstellung des bei diesem eingesetzten Goldaminkomplexes

Info

Publication number: DE2039157C3
Application number: DE19702039157
Authority: DE
Inventors: Giuseppe Aliprandini; Andre Dr. Genéve Meyer
Original assignee: Sel-Rex Corp., Nutley, N.J.
Current assignee: OMI International Corp
Priority date: 1969-08-08
Filing date: 1970-07-31
Publication date: 1982-01-28
Also published as: BE754151A; ES382607A1; DE2039157A1; GB1325352A; CA978136A; DE2039157B2; FR2060092B1; NL7011357A; JPS4923976B1; AT310522B; CH506628A; FR2060092A1

Description

ίο Die Erfindung betrifft ein wäßriges Bad zur elektrolytischen Abscheidung von Gold oder Goldlegierung, bei dem das Gold in Form eines GoMsulfitkomplexes vorliegt, und das ein komplexbildendes Aminderivat und ggf. mindestens ein Legierungsme-

tall enthält sowie ein Verfahren zur Herstellung des bei diesem eingesetzten Goldaminkomplexes.

Zur Abscheidung von Gold oder einer Goldlegierung sind aus der britischen Patentschrift 1134 615 sowie der US-Patentschrift 30 57 789 bereits Bäder bekannt, bei denen das GoJd in Form eines Goldsulfitkomplexes vorliegt und die ferner noch ein komplexbildendes Aminderivat enthalten, aber einen großen Überschuß an sulfitischem Salz besitzen. Derartige Komplexe können das Bad jedoch nicht stabil halten, wenn der pH-Wert unterhalb von 8 liegt.

Es ist der Zweck der Erfindung, die Nachteile der bekannten Bäder zu vermeiden und ein wäßriges Elektrolysebad in Vorschlag zu bringen, das in einem breiten pH-Bereich bis hinunter zu 4,5 verwendet

3d werden kann.

Somit liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Badzusammensetzung anzugeben, mit deren Hilfe die Abscheidung von Gold oder einer Goldlegierung auf einen leitenden Gegenstand sowohl im sauren als auch im alkalischen Gebiet möglich ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daC das Bad einen Goldaminsulfitkomplex enthält, der gebildet ist durch Reaktion einer dreiwertigen Goldverbindung mit einem Amin und nachfol-

4» gender Umsetzung des Reaktionsproduktes mit wenigstens zwei Moläquivalenten eines alkalischen Sulfits.

Der pH-Wert des erfindungsgemäßen Bades beträgt vorzugsweise 4,5 oder mehr.

Der Goldaminsulfitkomplex kann durch Verwendung aliphatischer, aromatischer und zykloaliphatischer, ein- oder mehrzahniger Amine hergestellt werden.

Das Amin des Komplexes entstammt vorzugsweise

so der Reihe der Kohlenwasserstoff-Polyamine.

Als vorteilhaft hat sich herausgestellt, daß das Bad 0,5 bis 30 g/l Gold und 1 bis 150 g/l an Kalium- und/ oder Natrium- und/oder Ammoniumsulfit enthält und daß zusätzlich zumindest 5 g/l Sulfat, Phosphat, Kar-

bonat, Azetat, Äthylendiaminazetat, Zitrat, Glukonat, Tartrat, Borat in Form des Alkali-, Erdalkalimetall- oder Ammoniumsalzes als Puffer- und Leitfähigkeitssalz enthalten sind.

Als Glanzbildner können zusätzlich 5 bis 500 mg/!

mi zumindest eines der Elemente Kadmium, Zink, Eisen, Kupfer, Zinn, Nickel, Kobalt, Indium, Blei, Wolfram, Titan, Molybdän, Mangan und Vanadium in Form eines Salzes oder löslichen Komplexes zugesetzt werden. Zum gleichen Zweck lassen sich jedoch auch zu-

Λ5 sätzlich zumindest 1 bis 500 mg/I eines der Elemente Antimon, Arsen, Wismut, Selen und Tellur in Form eines löslichen Salzes oder Komplexes verwenden. Als Lcgierungsclemente können dem Bad 0,2 bis

6 g/l zumindest eines der Elemente Zink, Kadmium, Blei, Eisen, Nickel, Antimon, Kobalt. Zinn, Indium, Palladium, Kupfer und Mangan in Form eines löslichen Salzes oder 0,5 bis 150 g/l zumindest eines der Elemente Zink, Kadmium, Blei, Eisen, Nickel, Antimon, Kobalt, Zinn, Indium, Palladium, Kupfer und Mangan in Form eines löslichen Komplexes zugesetzt werden.

Weiterhin kann das Bad zumindest eine Verbindung enthalten, die einen dreiwertigen, organisch gebundenen Stickstoff besitzt.

In Weiterbildung der Erfindung wird zur Herstellung des beim erfindungsgemäßen Bad eingesetzten Goldaminkomplexes vorgeschlagen, daß man zunächst eine Verbindung des dreiwertigen Goldes mit einem Amin reagieren läßt, und das Reaktionsprodukt anschließend mit zumindest zwei Moläqaivalenten sines alkalischen Sulfits umsetzt.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von 4 Beispielen näher erläutert.

Beispiel 1
Goldniederschlag von 24 Karat bei leicht saurem Bad

Die folgenden Stoffe wurden in einer zur Bildung eines Liters Lösung ausreichenden Menge Wasser gelöst:

10 g Gold in Form eines Goldaminsulfitkomplexes, 10 g Ammoniumsulfit,

20 g eines für den Goldkomplex verwandten löslichen Aminsalzes,
20 g eines Dinatriumäthylendiamin-Tetrazetats

und
50 mg Arsen als Natriumarsenit.

Diac!ι Zugabe von verdünnter Schwefelsäure wui.i«; der pH-Wert auf ca. 6,5 eingestellt. Bei einer Stromdichte zwischen 0,5 und 1 Amp/dm² und einer Badtemperatur von etwa 50 bis 60° C wurden porenfreie Niederschläge aus reinem Gold erhalten.

Beispiel 2

Goldniederschlag von 24 Karat bei leicht
alkalischem Bad

10 g Gold in Form eines Goldaminsulfitkomplexes,

120 g Kaliumsulfit,

20 g des für den Goldkomplex verwandten Amins, 30 g Natriumtetraborat,

20 g Dinatriumäthylendiamin-Tetrazetat und

10 mg Arsen als Arsentrioxyd.
Der pH-Wert wurde auf 8,5 eingestellt. Bei einer Stromdichte von 0,5 Amp/dm² und einer Badtemperatur von 45 bis 50° C wurden glänzende Niederschläge aus reinem Gold erhalten.

Beispiel 3
Goldniederschlag von 16 Karat

10 g Gold in Form eines Goldaminsulfitkomplexes, 10 g Kalumsulfit,

20 g Dinatriumäthylendiamin-Tetrazetat,
1,5 g Kupfer als Kupferäthylendiamin-Tetrazetat.

Der pH-Wert wurde auf 6 eingestellt. Bei einer Stromdichte von 0,7 bis 1 Amp/dm² und einer Badtemperatur von 55 bis 60° C wurde ein glänzender und leuchtender, rötlicher Niederschlag aus I6karätigem Gold erhalten.

Beispiel 4
Goldniederschlag von 23 Karat

5g

10 g

20 g

4g

Gold in Form eines Goldaminsulfitkomplexes,

Natriumsulfit,

Natriumdiäthylentriamin-Pentazetat,
Kupfer in Form des Kupferdiäthylentriamin-Pentazetats und
200 mg Antimon als Kaliumantimonyltartrat.

Der pH-Wert wurde auf einen Wert zwischen 6,5 und 7,0 eingestellt. Bei einer Stromdichte zwischen 0,3 und 0,5 Amp/dm² und einer Badtemperatur von etwa 50 bis 60° C wurden leicht weißrötliche glänzende Niederschläge von 23karätigem Gold erhalten. Mit dem gleichen Bad ließen sich auch Legierungen erzielen, wobei jedoch das Kupfer durch Salze oder Komplexe solcher Metalle wie Nickel, Zink, Kadmium, Eisen, Indium, Palladium, Zinn, Kobalt und Blei ersetzt wurde.

Claims

Patentansprüche:

Wäßriges Bad zur elektrolytischen Abscheidung von Gold oder einer Goldlegierung, bei dem das Gold in Form eines Goldsulfitkomplexes vorliegt, und das ein komplexbildendes Aminderivat und ggf. mindestens ein Legierungsmetall enthält, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Goldaminsulfitkomplex enthält, der gebildet ist durch Reaktion einer dreiwertigen Goldverbindung mit einem Amin und nachfolgender Umsetzung des Reaktionsproduktes mit wenigstens zwei Moläquivalenten eines alkalischen Sulfits.
2. Bad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sein pH-Wert gleich oder größer als 4,5 ist.
3. Bad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Amin des Komplexes aliphatisch, aromatisch oder zykloaliphatisch ist.
4. Bad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Amin des Komplexes aus der Reihe der Kohlenwasserstoff-Polyamine stammt.
5. Bad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Amin des Komplexes einzahnig oder mehrzahnig ist.
6. Bad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich 0,5 bis 30 g/l Gold und 1 bis 150 g/l Kaliumsulfit und/oder Natriumsulfit und/oder Ammoniumsulfit enthält.
7. Bad nach den Ansprüchen 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich mindestens 5 g/l Sulfat, Phosphat, Karbonat, Azetat, Äthylendiaminazetat, Zitrat, Glukonat, Tartrat, Borat in Form des Alkali-, Erdalkalimetall- oder Ammoniumsalzes als Puffer- und Leitfähigkeitssalz enthält.
8. Bad nach den Ansprüchen 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß es als Glanzbildner zusätzlich 5 bis 500 mg/1 zumindest eines der Elemente Kadmium, Zink, Eisen, Kupfer, Zinn, Nickel, Kobalt, Indium, Blei, Wolfram, Titan, Molybdän, Mangan und Vanadium in Form eines Salzes oder löslichen Komplexes enthält.
9. Bad nach den Ansprüchen 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß es als Glanzbildner zusätzlich mindestens 1 bis 500 mg/I eines der Elemente Antimon, Arsen, Wismut, Selen und Tellur in Form eines löslichen Salzes oder Komplexes enthält.
K). Bad nach den Ansprüchen 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß es als Legierungselementc 0,2 bis 6 g/l zumindest eines der Elemente Zink, Kadmium, Blei, Eisen, Nickel, Antimon, Kobalt, Zinn, Indium, Palladium, Kupfer und Mangan in Form eines löslichen Salzes enthält.
11. Bad nach den Ansprüchen 1 und 6. dadurch gekennzeichnet, daß es als Legierungselemente 0,5 bis 150 g/l zumindest eines der Elemente Zink, Kadmium, Blei, Eisen, Nickel, Antimon, Kobalt, Zinn, Indium, Palladium, Kupfer und Mangan in Form eines löslichen Komplexes enthält.
12. Bad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich zumindest eine Verbindung enthält, die einen dreiwertigen, organisch gebundenen Stickstoff besitzt.
13. Verfahren zur Herstellung des beim Bad nach Anspruch 1 eingesetzten Goldaminkomplexcs, dadurch gekennzeichnet, daß man zunächst eine Verbindung des dreiwertigen Goldes mit einem Amin reagieren läßt und das Reaktionsprodukt anschließend mit zumindest zwei Moläquivalenten eines alkalischen Sulfits umsetzt.