DE2725312A1

DE2725312A1 - Zyanidfreie galvanische abscheidung von silber

Info

Publication number: DE2725312A1
Application number: DE19772725312
Authority: DE
Inventors: John Martin Deuber
Original assignee: Oxy Metal Industries Corp
Current assignee: Oxy Metal Industries Corp
Priority date: 1976-06-09
Filing date: 1977-06-04
Publication date: 1977-12-22
Also published as: JPS52150744A; CA1081651A; FR2354398B1; CH632532A5; FR2354398A1

Description

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OXY METAL INDUSTRIES CORPORATION
P. O. Box 20201

Detroit, Michigan 48220

USA 3. Juni 1977

Zyanidfreie galvanische Abscheidung von Silber

Eine wässerige Elektrolytlösung zum Galvanisieren leitender Oberflächen mit Silber enthält ein zyanidfreios Silbersalz und ein Thioeulfat.

Silber und Gold wurden seit etwa 1800 aus alkalischen Zyanbädern galvanisiert. Gegen Ende der 50er Jahre dieses Jahrhunderts wurden saure Goldelektrolyte entwickelt, wobei fest-

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gestellt wurde, daß alkalisches Goldzyanid bei einem so geringen pH-Wert wie 3,0 stabil war. Natrium- und Kaliumsilberzyanid besitzen nicht die Stabilität von Alkaligoldzyaniden in Säurelösungen, weshalb bis Mitte der 60er Jahre keine entsprechenden sauren Silbergalvanisierungslösungen entwickelt wurden. Dann wurde durch Foulke (US-Patentschrift 3 362 895) gefunden, daß Kaliumsilberzyanid bei einer Pufferung im Bereich von 6-7 ausreichend stabil blieb und daß verhältnismäßig kleine Mengen eines Alkalimetalls oder Ammoniumthiο-cyanat die Galvanisierungsbäder stabilisieren.

Es ist ersichtlich, daß es sehr vorteilhaft wäre, Zyanid nicht in Galvanisierungsbädern zu verwenden, da Zyanid giftig und gefährlich ist und bei der Abfallverwertung Gefahnen birgt. Darüberhinaus neigt Zyanid dazu, sich in Ritzen und Einbuchtungen der galvanisierten Gegenstände anzusammeln, woraus es durch Abspülen nicht leicht zu entfernen ist.

Gegenstand der Erfindung ist die Schaffung eines sauren SiI-bergalvanisierungsbades, bei welchem Zyanide nicht verwendet werden. Dieser sowie weitere Gegenstände der Erfindung werden für den Fachmann aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung ersichtlich.

Zusammenfassung der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf zyanidfreie saure Silbergalvanisierungslösungen und insbesondere auf eine Silbersalvanisierungslösung, die ein zyanidfreies Silbersalz und ein Thiosulfat enthält.

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Beschreibung der bevorzugten Ausführung formen

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine zyanidfreie saure Silbergalvanisierungslösung geschaffen, die ein zyanidfreies Silbersalz und ein Thiosulfat enthält. Als Silbersalz kann irgendein lösliches zyanidfreies Salz oder eine Mischung solcher Salze verwendet werden. Beispielsweise können Silberhalogenide, vie Silberchlorid, -bromid, -jodid und -fluorid, Silbersulfat, Silbereulfamat, Silberthiosulfat, Silberfluorborat und Silbernitrat verwendet werden. Das jeweilige Salz wird je nach Verfügbarkeit und entsprechend den Kostenüberlegungen gewählt, woaaus ersichtlich wird, daß das bevorzugte Silbersalz Silberchlorid ist. Das Silbersalz wird in ausreichenden Mengen verwendet, um eine Konzentration von etwa 5-5Og Silber je Liter und vorzugsweise von etwa 20-kOg Silber je Liter zu erhalten. Es ist nicht zweckmäßig, weniger als 5g oder mehr als 50g je Liter zu verwenden.

Ohne Beschränkung auf eine Theorie wird angenommen, daß das verwendete Thiosulfat Init dem Silber unter Bildung von Silberthiosulf at zusammenwirkt, und daß dies der Grund dafür ist, daß das Galvanisierungsbad verhältnismäßig stabil bleibt. Das Thiosulfat sollte in einer solchen Menge verwendet werden, daß wenigstens etwa 2 Mol Thiosulfat je Mol Silber in dem Galvanisierungsbad vorhanden sind. Obgleich größere Mengen Thiosulfat verwendet werden können, wird es im allgemeinen bevorzugt, die Thiosulfatkonzentration bei etwa 2-k Mol je Mol Silber zu halten. Das Thiosulfat wird dem Galvanisierungsbad in Form eines Alkalithiosulfats zugesetzt. Obgleich jedes der Alkalimetalle verwendet werden kann, ist das bevorzugte Thiosulfat Natriumthiosulfat.

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Das saure Silbergalvanisierungsbad gemäß der Erfindung wird auf einen pH-Wert von etwa 3»5-7»O und vorzugsweise etwa 4,5-5»5 gepuffert. Jegliche Korabination von Säure und Salz kann verwendet werden, solange das Galvanisierungsbad auf diesen pH-Bereicn gepuffert wird. Beispielsweise sind eine Kombination von Essigsäure und Natriumacetat oder eine Kombination von Natriumhydroxyd und Kaliuinhydrogenphthalat geeignete Pufferkombinationen. Eine bevorzugte Pufferkombination ist Schwefelsäure und Natriumbisulfat.

Die Galvanisierungsbäder gemäß der Erfindung können gegebenenfalls auch andere Zusätze, wie Aufheller, enthalten. Obgleich die meisten der allgemein bekannten Aufheller verwendet werden können, wird vorzugsweise eine Antimon enthaltende Verbindung oder ein antimonhaltiger Komplex, wie Antimonkaliumtartrat, oder ein Arylsulfonat, wie das Natriumsalz der kondensierten Naphthalinsulfonsäure, entweder allein oder in Kombination verwendet. Bei Einverleibung der Salze von Nickel, Kobalt, Kupfer, Eisen, Zink, Indium, Arsen, Antimon und Vismut in die Lösung wirken diese in einigen Fällen als Aufheller. Die gebräuchlichen leitfähigen Salze, die zugesetzt werden können, umfassen die Sulfate, Sulfamate, Formiate, Acetate, Citrate, Lactate, Tartrate, Fluorborate, Borate und Phosphate der vorstehend genannten Grundmetalle.

Die Silbergalvanisierung mit den Lösungen gemäß der vorliegenden Erfindung erfolgt in der gebräuchlichen Arbeitsweise. Auf diese Weise ist es am zweckmäßigsten, Raumtemperatur anzuwenden, obgleich gegebenenfalls höhere oder niedrigere Temperaturen angewandt werden können. Im allgemeinen werden Stroradichten von etwa I-50 A je 0,09 m 0 square foot) verwendet und die Lösung kann gegebenenfalls unter Verw;<ciung eines

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Sprinklers oder einer sich bewegenden Kathode in Bewegung gehalten werden. Jede elektrisch leitende Oberfläche, die galvanisiert werden soll, kann als Kathode verwendet werden; dabei kennen die gebräuchlichen Anoden, wie rostfreier Stahl, verwendet werden.

Ein besonderer Vorteil der sauren Silberlösungen gemäß der Erfindung besteht darin, daß, ähnlich der Zyanidgalvanisierungslösung, eine Silberanode verwendet werden kann. Dies ist wirtschaftlich vorteilhaft, weil die Anode dem Elektrolyt Silber zuführt und die Galvanisierung nicht zeitweise gestoppt zu werden braucht, um die Silberkonzentration aufzufrischen.

Beispiel 1

Durch Auflösung von 29g Silberchlorid in 1 1 einer wässerigen Lösung von 100g je Liter Natriumthiosulfat, die auf einen pH-Wert von etwa 4,5 gepuffert war, wurde ein Bad hergestellt. Eine Kathode aus rostfreiem Stahl wurde in diesem Bad bei 20 C

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und 10 A Jo 0,09 m (1 square foot) unter Verwendung von Silberanoden galvanisiert. Das erzielte Galvano war sehr glatt und von weißem Aussehen.

Beispiel 2

Beispiel 1 wurde wiederholt, wobei zusätzlich Aufheller im Bad verwendet wurden. So wurden 0,5g je Liter des Natriumsalzes einer kondensierten Naphthalinsulfonsäure und 3>5g je Liter Antimonkaliumtartrat verwendet und eine helle Ablagerung erhalten.

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Beispiel Ί

Unter Anwendung der Arbeitsweise von Beispiel 1 wurde eine gute Silbernblagerung erhalten, indem als Elektrolyt eine wässerige Lösung aus 35g J^e Liter Silberbromid und 120g je Liter Kaliumthiosulfat, die auf einen pH-Wert von etwa 5»0 gepuffert war, verwendet wurde.

Bei den zyanidfreien sauren Silbergalvanisierungslösungeii gemäß der Erfindung können verschiedene Abänderungen und Modifizierungen vorgenommen werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Die verschiedenen A.usf ührungs formen, die vorstehend angegeben wurden, erfolgten zur Veranschaulichung der Erfindung, sollen diese jedoch nicht beschränken.

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Claims

Patentansprüche

Mi) Wässerige Elektrolytlösung zur Galvanisierung leitender Oberflächen mit Silber, die aus einem zyanidfreien Silbersalz und einem Thiosulfat besteht und auf einen pH-Wert von etwa 3>5-7»O gepuffert wurde.
2. Wässerige Elektrolytlösung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Silbersalz in einer Konzentration von 5-5Og Silber je Liter der Lösung vorliegt.
3. Wässeriger Elektrolyt nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Thiosulfat aus einem Alkalithiosulfat besteht und in einer Menge von wenigstens 2 Mol je Mol Silber vorliegt.
k. Wässeriger Elektrolyt nach Anspruch 31 dadurch kennzeichnet, daß das Silbersalz aus einem Silberhalogenid besteht.
5· Wasseri.ger Elektrolyt nach Anspruch h, dadurch gekennzeichnet, daß das Alkalithiosulfat aus Natriumthiosulfat besteht.
6. Wässeriger Elektrolyt nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß das Natriumthiosulfat in einer Menge von 2-4 Mol je Mol Silber vorliegt.
7. Wässeriger Elektrolyt nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung auf einen pH-Wert von etwa 4,5-5»5 gepuffert ist.

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8. Wässeriger Elektrolyt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung auf einen pH-Wert von etwa **,5-5,5 gepuffert ist.
9. Wässeriger Elektrolyt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er außerdem wenigstens einen Aufheller enthält.
10. Wässeriger Elektrolyt nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß er zwei Aufheller Enthält, wobei der eine aus dem Natriumsalz einer antimonhaltigen Verbindung oder eines aiitimonhaltigen Komplexes und der andere aus Arylsulfonat besteht.
11. Wässeriger Elektrolyt nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Aufheller aus Antimonkaliunitartrat und kondensierter Naphthalinsulfonsäure besxehen,

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