EP0246494A1 - Verfahren zur polarographischen Bestimmung von Zusätzen in galvanischen Bädern - Google Patents

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EP0246494A1
EP0246494A1 EP87106582A EP87106582A EP0246494A1 EP 0246494 A1 EP0246494 A1 EP 0246494A1 EP 87106582 A EP87106582 A EP 87106582A EP 87106582 A EP87106582 A EP 87106582A EP 0246494 A1 EP0246494 A1 EP 0246494A1
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polarographic
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D21/00—Processes for servicing or operating cells for electrolytic coating
    • C25D21/12—Process control or regulation
    • C25D21/14—Controlled addition of electrolyte components

Definitions

  • the invention relates to a method for the polarographic determination of organic additives in galvanic baths, in particular gloss additives and wetting agents in galvanic copper baths.
  • the galvanic deposition of a metal ion on a workpiece connected as a cathode is possible from an aqueous solution of the corresponding metal salt.
  • technical baths used in electroplating consistently contain several salts and other additives.
  • conductive salts increase the conductivity of the bath and influence the dissociation of the metal salts.
  • Buffers have the task of keeping the pH of a bath constant.
  • Additives influence the properties of the metal deposits. For example, gloss additives allow the deposition of shiny precipitates, while wetting agents suppress the pore formation in the precipitates.
  • the invention has for its object to provide a method for determining gloss additives and wetting agents in galvanic copper baths, which provides information about whether and in what effective concentration these additives are contained in the copper bath with little effort.
  • This object is achieved in that the current-voltage relationship of the bath solution to be examined is determined on the electrodes of a polarographic analyzer with a mercury drop electrode with a hanging mercury drop and with an applied direct voltage and that in the event of a sudden increase in the current intensity in the form of a polarographic spade each peak voltage is evaluated as a characteristic variable for the type of additive contained in the bath solution and the peak height as a characteristic variable for the effective concentration of this additive.
  • Conventional polarography is an electrometric method of chemical analysis based on the current-voltage relationship on a specific type of electrode.
  • the solution to be examined is located between two electrodes and is exposed to a constantly increasing voltage. As soon as the reduction potential of one of the ion types in the solution is reached, the current strength increases suddenly. If there is a further reduction in the ions concerned at a higher voltage, a new increase in the current intensity is obtained. If you plot the voltage in a diagram, the so-called polarogram, against the respective current strength, you get a step-shaped curve that z. B. shows in the reduction of the divalent copper ion Cu2+ two such polarographic steps. The position of the steps can then be used to infer the type of the respective ions, while the height of the steps provides information about the concentration of the respective ions.
  • the corresponding polarogram shows the polarographic steps typical for the reduction of the divalent copper ion Cu2+.
  • the polarogram is now modified in a characteristic manner by the presence of gloss additives and wetting agents, ie at certain voltages associated with the gloss additive or the wetting agent, there is a sudden increase in the current intensity in the form of a polarographic peak. This is due to adsorption processes on the polarized electrode, due to which gloss additive and wetting agent act as an activator or inhibitor for copper reduction.
  • the effectiveness of the additives in the bath and not the absolute concentration can be determined from this effect.
  • the effect of additives described above can then also provide information about the type and concentration of the additives with other additives and with other galvanic baths.
  • the prerequisite for such a determination of the efficiency of additives is the use of a mercury drop electrode with a hanging mercury drop and with a DC voltage designed.
  • the additives are neither reduced nor oxidized.
  • the use of the otherwise usual dripping cross silver drip electrode or the differential pulse polarography or the alternating current polarography would not allow such a determination of the efficiency of an additive.
  • FIG. 1 shows a highly simplified schematic representation of a polarographic analyzer for determining gloss additives in galvanic copper baths.
  • a sample of the bath solution Bl to be examined in a container Bh there is a storage vessel Vg with mercury Hg, from which a glass capillary Gk extends below the level of the bath solution B1.
  • a drop of mercury which acts as a so-called mercury drop electrode with a hanging drop of mercury.
  • a counter electrode labeled Ge and a reference electrode labeled Re are also immersed in the bath solution B1.
  • the current-voltage relationship of the bath solution Bl to be examined is now determined by applying a time-variable DC potential E between the mercury drip electrode Qe and the reference electrode Re and measuring the current i between the mercury drip electrode Qe and the counter electrode Ge.
  • FIG. 2 shows a highly simplified schematic representation of the polarogram recorded by the analyzer according to FIG. 1, in which the ordinate indicates the current intensity i while on Tears the potential E is plotted.
  • the dash-dotted curve shows the polarogram of a pure galvanic copper bath that contains neither a gloss additive nor a wetting agent.
  • the solid curve shows the polarogram of a galvanic copper bath, which contains a gloss additive and a wetting agent.
  • the first polarographic peak PN is caused by the wetting agent in the copper bath, while the second polarographic peak PG is caused by the addition of gloss in the copper bath.
  • the peak voltage PNS ie the potential E at which the polarographic peak PN occurs
  • the peak voltage PGS ie the potential E at which the polarographic peak PG occurs
  • the peak height PNH which corresponds to the highest current i of the polarographic peak PN, is a characteristic variable for the effective concentration of the wetting agent contained in the copper bath.
  • the peak height PGH which corresponds to the highest current i of the polarographic peak PG, is a characteristic variable for the effective concentration of the gloss additive contained in the copper bath.
  • the peak heights do not indicate the absolute amounts of the additives contained in the galvanic bath, but rather the effective amounts or the Efficiency of these additives. This is a considerable advantage for bath monitoring, since the effective amounts always allow a comparison with the fresh bath batch and the corresponding separation conditions.
  • the gloss additive labeled "Glänzer 67 liquid” and the wetting agent labeled "Netzstoff 67 M” are products from Henkel & Cie. GmbH, Düsseldorf (DE).
  • the measurements are carried out separately for the wetting agent and the gloss additive, since a higher sensitivity can be achieved with separate measurements.
  • FIG. 3 shows an example of a polarographic peak PN caused by wetting agents.
  • the potential E between the mercury drop electrode Qe and a reference electrode Re designed as a silver / silver chloride electrode was determined starting from an initial potential E of + 0.1 V at a rate of 20 mV / sec to a final potential E of - 0.5 V changed, in which area the polarographic peak PN occurred.
  • the corresponding current intensity i was measured between the mercury drip electrode Qe and the counter electrode Ge designed as a platinum electrode. The measurement was carried out with direct current in a large drop of mercury (drop size: large).
  • the peak height is given as the current in ⁇ A; however, it can also be measured in mm.
  • FIG. 4 shows an example of a polarographic peak PG caused by the addition of gloss, in which case the measurement was carried out on an undiluted bath solution B1.
  • the potential E was changed with direct current in the case of a large drop of mercury from an initial potential E of + 0.200 V at a rate of 20 mV / sec to an end potential of - 0.450 V, the polarographic peak in this area PG occurred.
  • the current strength i or peak height is given in ⁇ A; however, it can also be measured in mm.
  • FIG. 5 shows the determination of polarographic spades PN1, PN2, PN3, PN4, PN5 and PN6 with the corresponding con concentrations of the wetting agent of 4, 6, 7, 8, 9 and 10 ml per l bath solution. The measurements were carried out on a fresh bath.
  • FIG. 6 shows the determination of polarographic spades PG1, PG2, PG3, PG4, PG5, PG6 PG7 and PG8 with corresponding concentrations GK of the gloss addition of 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 and 100 ⁇ l per l bath solution. The measurements were also carried out on a fresh bath. The potential was changed from + 0.2 V to - 0.45 V for each of the spades PG1 to PG8 measured.
  • FIGS. 7 and 8 show the calibration curves obtained from the measurements corresponding to FIGS. 5 and 6.
  • 7 shows the effective concentration of the wetting agent in ml / l above the peak height PNH given in mm.
  • 8 shows the effective concentration of the gloss additive in ⁇ l / l above the peak height PGH given in mm.
  • the peak height PNH of the peak PN shown in FIG. 3 is approximately 120 mm, this corresponds to an effective concentration of the wetting agent of 7.5 ml / l according to FIG. 7.
  • the peak height PGH of the peak PG shown in FIG. 4 is approximately 75 mm, this corresponds to an effective concentration of the added gloss of 45 ⁇ l / l according to FIG. 8.
  • the measurements described above can be carried out both in a standing and in a stirred bath solution.
  • the measuring sensitivity is increased and there is a better correlation between the effective amount of the added gloss and the properties of the electrodeposited layers, especially when analyzing a loaded bath.

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Abstract

Zur qualitativen Bestimmung und zur Bestimmung des Wirkungsgrades von organischen Zusätzen in galvanischen Bädern, insbesondere von Glanzzusätzen und Netzmitteln in galvanischen Kupferbädern, wird in einem polarographischen Analysator mit einer Quecksilbertropfelektrode mit einem hängenden Quecksilbertropfen und einer angelegten Gleichspannung die Strom-Spannungsbeziehung der Badlösung ermittelt. Beim Auftreten von polarographischen Piks (PG, PN) in der Strom-Spannungsbeziehung gibt die jeweilige Pikspannung (PGS, PNS) Aufschluß über die Art eines in der Badlösung enthaltenen Zusatzes, während die Pikhöhe (PGH, PNH) als Maß für die wirksame Konzentration dieses Zusatzes dient. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht eine einfache und zuverlässige Überwachung von Zusätzen in galvanischen Bädern.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur polarographischen Bestimmung von organischen Zusätzen in galvanischen Bädern, insbesondere von Glanzzusätzen und Netzmitteln in galvanischen Kupferbädern.
  • Die galvanische Abscheidung eines Metallions auf einem als Kathode geschalteten Werkstück ist im einfachsten Fall aus einer wäßrigen Lösung des entsprechenden Metallsalzes möglich. In der Galvanotechnik eingesetzte technische Bäder enthalten jedoch durchweg mehrere Salze und sonstige Zusätze. So erhöhen beispielsweise Leitsalze die Leitfähigkeit des Bades und beeinflussen die Dissoziation der Metallsalze. Puffer haben die Aufgabe den pH-Wert eines Bades konstant zu halten. Zusätze beein-flussen die Eigenschaften der Metallniederschläge. So ermöglichen beispielsweise Glanzzusätze die Abscheidung glänzender Niederschläge, während Netzmittel die Porenbildung in den Niederschlägen zurückdrängen.
  • Bei der galvanischen Abscheidung von Kupfer aus Bädern die Glanzzusätze und Netzmittel enthalten, können konstante Abscheidebedingungen und einwandfreie Kupferschichten nur dann erzielt werden, wenn neben der Überwachung der Hauptkomponenten des Kupferbades auch die Bestimmung der Zusätze in die Badüberwachung und Badführung einbezogen wird. Diese Überwachung der Zusätze wird dadurch erschwert, daß die chemische Zusammensetzung der jeweiligen Zusätze dem An­ wender in der Regel nicht bekannt ist. Es sind auch bislang keine Analyseverfahren bekannt, die eine zuverlässige Bestimmung von Glanzzusätzen und Netzmitteln in galvanischen Kupferbädern ermöglichen.
  • Aus "PLATING AND SURFACE FINISHING" Juni 1981, Seiten 78 bis 83 ist ein Verfahren zur polarographischen Bestimmung von organischen Zusätzen in galvanischen Bädern bekannt, bei welchen die sogenannte Differential Puls Polargraphie (DPP = Differential pulse polarography) zur Ermittlung der Art und der Konzentration der Zusätze eingesetzt wird. Aus der ermittelten Konzentration der Zusätze kann man jedoch nicht erkennen ob die Zusätze im Bad tatsächlich auch noch in einer wirksamen Form vorliegen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Bestimmung von Glanzzusätzen und Netzmitteln in galvanischen Kupferbädern anzugeben, welches mit geringem Aufwand darüber Aufschluß gibt, ob und in welcher wirksamen Konzentration diese Zusätze im Kupferbad enthalten sind.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an den Elektroden eines polarographischen Analysators mit einer Quecksilbertropfenelektrode mit einem hängenden Quecksilber­tropfen und mit einer angelegten Gleichspannung die Strom-Spannungsbeziehung der zu untersuchenden Badlösung ermittelt wird und daß bei einem sprungartigen Anstieg der Stromstärke in Form eines polarographischen Piks die jeweilige Pikspannung als charakteristische Größe für die Art eines in der Badlösung enthaltenen Zusatzes und die Pikhöhe als charakteristische Größe für die wirksame Konzentration dieses Zusatzes ausgewertet wird.
  • Bei der konventionellen Polarographie handelt es sich um eine elektrometrische Methode der chemischen Analyse, die auf der Strom-Spannungsbeziehung an einem speziellen Typ von Elektroden beruht. Die zu untersuchende Lösung befindet sich zwischen zwei Elektroden und wird dabei einer ständig steigenden Spannung ausgesetzt. Sobald dann das Reduktionspotential einer der in der Lösung befindlichen Ionenarten erreicht ist, steigt die Stromstärke sprungartig an. Wenn bei höherer Spannung eine weitere Reduktion der betreffenden Ionen stattfindet, erhält man einen neuerlichen Stromstärkeanstieg. Trägt man die Spannung in einem Diagramm, dem sogenannten Polarogramm, gegen die jeweilige Stromstärke auf, erhält man eine treppenförmige Kurve, die z. B. bei der Reduktion des zweiwertigen Kupferions Cu²⁺ zwei solcher polarographischer Treppenstufen zeigt. Aus der Lage der Stufen kann man dann auf die Art der jeweiligen Ionen schließen, während die Höhe der Stufen Aufschluß über die Konzentration der jeweiligen Ionen gibt.
  • Wird nun ein galvanisches Kupferbad in einem polarographischen Analysator untersucht, so zeigt das entsprechende Polarogramm die für die Reduktion des zweiwertigen Kupferions Cu²⁺ typischen polarographischen Stufen. Überraschenderweise wird nun das Polarogramm durch das Vorhandensein von Glanzzusätzen und Netzmitteln in charakteristischer Weise modifiziert, d. h. bei bestimmten, dem Glanzzusatz oder dem Netzmittel zuge­ordneten Spannungen tritt ein sprungartiger Anstieg der Stromstärke in Form eines polarographischen Piks auf. Dies ist auf Adsorptionsvorgänge an der polarisierten Elektrode zurückzuführen, aufgrund welcher Glanzzusatz und Netzmittel als Aktivator bzw. Inhibitor für die Kupferreduktion wirken. Da die Abscheidung von Kupfer an dem hängenden Quecksilbertropfen durch Netzmittel inhibiert und durch Glanzzusätze aktiviert werden, kann aus diesem Effekt der Wirkungsgrad der Zusätze im Bad und nicht die absolute Konzentration ermittelt werden. Die vorstehend beschriebene Wirkung von Zusätzen kann dann auch bei anderen Zusätzen und bei anderen galvanischen Bädern Aufschluß über die Art und Konzentration der Zusätze geben. Voraussetzung für eine derartige Ermittlung des Wirkungsgrades von Zusätzen ist jedoch die Verwendung einer Quecksilbertropfen­elektrode mit einem hängenden Quecksilbertropfen und mit einer ausgelegten Gleichspannung. Die Zusätze werden dabei weder reduziert noch oxidiert. Die Verwendung der sonst üblichen tropfenden Quersilbertropfelektrode oder der Differential Puls Polarographie oder der Wechselstrom-Polarographie würde keine derartige Ermittlung des Wirkungsgrades eines Zusatzes ermöglichen.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
  • Ein Ausführungbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
  • Es zeigen
    • Fig. 1 einen polarographischen Analysator zur Bestimmung von Glanzzusätzen und Netzmitteln in galvanischen Kupferbädern,
    • Fig. 2 eine vereinfachte, schematische Darstellung eines mit dem Analysator nach Fig. 1 ermittelten Polarogramms,
    • Fig. 3 ein Beispiel für die Bestimmung von Netzmitteln in einem galvanischen Kupferbad,
    • Fig. 4 ein Beispiel für die Bestimmung von Glanzzusätzen in einem galvanischen Kupferbad,
    • Fig. 5 die Ermittlung von polarographischen Piks bei verschiedenen wirksamen Konzentrationen des Netzmittels,
    • Fig. 6 die Ermittlung von polarographischen Piks bei ver­schiedenen wirksamen Konzentrationen des Glanzzusatzes,
    • Fig. 7 eine Eichkurve für die Ermittlung von Netzmitteln und
    • Fig. 8 eine Eichkurve für die Ermittlung von Glanzzusatz.
  • Figur 1 zeigt in stark vereinfachter schematischer Darstellung einen polarographischen Analysator zur Bestimmung von Glanzzusätzen in galvanischen Kupferbädern. Dabei befindet sich eine Probe der zu untersuchenden Badlösung Bl in einem Behälter Bh. Oberhalb des Behälters Bh ist ein Vorratsgefäß Vg mit Quecksilber Hg angeordnet, aus welchem eine Glaskapillare Gk bis unter den Spiegel der Badlösung Bl reicht. Am unteren Ende der Kapillare Gk hängt ein Quecksilbertropfen der als soge­nannte Quecksilbertropfelektrode mit hängendem Quecksil­bertropfen wirkt. Neben dieser mit Qe bezeichneten Quecksilbertropfelektrode tauchen zusätzlich auch noch eine mit Ge bezeichnete Gegenelektrode und eine mit Re bezeichnete Referenzelektrode in die Badlösung Bl ein. Die Strom-Spannungsbeziehung der zu untersuchenden Badlösung Bl wird nun dadurch ermittelt, daß zwischen die Quecksilber­tropfelektrode Qe und die Referenzelektrode Re ein zeitlich veränderbares Gleichspannungspotential E angelegt und der Strom i zwischen der Quecksilbertropfelektrode Qe und der Gegenelektrode Ge gemessen wird.
  • Figur 2 zeigt in stark vereinfachter schematischer Darstellung das mit dem Analysator nach Figur 1 aufgezeichnete Polarogramm, bei welchem die Ordiante die Stromstärke i angibt, während auf Abrisse das Potential E aufgetragen ist. Dabei zeigt die strichpunktiert dargestellte Kurve das Polarogramm eines reinen galvanischen Kupferbades, das weder einen Glanzzusatz noch ein Netzmittel enthält. Die ausgezogene Kurve zeigt demgegenüber das Polarogramm eines galvanischen Kupferbades, welches einen Glanzzusatz und ein Netzmittel enthält. Bei zwei verschiedenen Potentialen ist ein sprungartiger Anstieg der Stromstärke i in Form eines polarographischen Piks zu erkennen. Bei einem weiteren Anstieg des Potentials E nähert die Kurve sich dann dem strichpunktiert dargestellten Polarogramm des zusatzfreien Kupferbades.
  • Es wurde nun herausgefunden, daß der erste polarographische Pik PN durch das Netzmittel im Kupferbad verursacht wird, während der zweite polarographische Pik PG durch den Glanzzusatz im Kupferbad hervorgerufen wird. Die Pikspannung PNS, d. h. das Potential E bei welchem der polarographische Pik PN auftritt, ist eine charakteristische Größe für das im Kupferbad enthaltene Netzmittel. Demgegenüber ist die Pikspannung PGS, d. h. das Potenital E bei welchem der polarographische Pik PG auftritt, eine charakteristische Größe für den im Kupferbad enthaltenen Glanzzusatz. Die Pikhöhe PNH, welche dem höchsten Strom i des polarographischen Piks PN entspricht, ist eine charakteristische Größe für die wirksame Konzentration des im Kupferbad enthaltenen Netzmittels. In ent­sprechender Weise ist die Pikhöhe PGH, welche dem höchsten Strom i des polarographischen Piks PG entspricht, eine charakteristische Größe für die wirksame Konzentration des im Kupferbad enthaltenen Glanzzusatzes. Die Pikhöhen geben also dabei nicht die absoluten Mengen der im galvanischen Bad enthaltenen Zusätze sondern die wirksamen Mengen bzw. die Wirkungsgrade dieser Zusätze an. Dies ist für die Badüberwachung ein erheblicher Vorteil, da die Angabe der wirksamen Mengen stets einen Vergleich mit dem frischen Badansatz und den entsprechenden Abscheidebedingungen ermöglicht.
  • Anhand der Figuren 3 bis 8 wird ein spezielles Ausfüh­rungsbeispiel näher erläutert. Die Messungen wurden an einem wie folgt zusammengesetzten galvanischen Kupferbad durchgeführt:
    Figure imgb0001
  • Bei dem mit "Glänzer 67 flüssig" bezeichneten Glanzzusatz und dem mit "Netzmittel 67 M" bezeichneten Netzmittel handelt es sich um Produkte der Fa. Henkel & Cie. GmbH, Düsseldorf (DE).
  • Für die Messungen wurden folgende Geräte der Firma "EG & G Princeton applied research" eingesetzt:
    Figure imgb0002
  • Die Messungen werden für das Netzmittel und den Glanzzusatz getrennt durchgeführt, da mit getrennten Messungen eine höhere Empfindlichkeit erreicht werden kann.
  • Fig. 3 zeigt ein Beispiel für einen durch Netzmittel hervorgerufenen polarographischen Pik PN. Mit dem vorstehend angegebenen polarographischen Analysator wurde das Potential E zwischen der Quecksilbertropfelektrode Qe und einer als Silber/Silberchlorid-Elektrode ausgebildeten Referenzelektrode Re ausgehend von einem Anfangspotential E von + 0,1 V mit einer Rate von 20 mV/sec bis zu einem Endpotential E von - 0,5 V verändert, wobei in diesem Bereich der polarographische Pik PN auftrat. Die entsprechende Stromstärke i wurde zwischen der Quecksilbertropfelektrode Qe und der als Platinelektrode ausgebildeten Gegenelektrode Ge gemessen. Die Messung erfolgte mit Gleichstrom bei einem großen Quecksilbertropfen (Drop Size : Large). Die Pikhöhe ist als Stromstärke in µA angegeben; sie kann jedoch auch in mm gemessen werden.
  • Der in Figur 3 dargestellte polarographische Pik PN wurde nicht an einer unverdünnten Badlösung Bl ermittelt, sondern an einer Mischung aus 0,1 ml Badlösung Bl und 10 ml eines Citrat-Natron­lauge-Puffers pH = 5.
  • Figur 4 zeigt ein Beispiel für einen durch Glanzzusatz hervorgerufenen polarographischen Pik PG, wobei hier die Messung an einer unverdünnten Badlösung Bl vorgenommen wurde. Mit dem bereits geschilderten polarographischen Analysator wurde mit Gleichstrom bei einem großen Quecksilbertropfen das Potential E ausgehend von einem Anfangspotential E von + 0,200 V mit einer Rate von 20 mV/sec bis zu einem Endpotential von - 0,450 V verändert, wobei in diesem Bereich der polarographische Pik PG auftrat. Die Stromstärke i bzw. Pikhöhe ist in µA angegeben; sie kann jedoch auch in mm gemessen werden.
  • Figur 5 zeigt die Ermittlung von polarographischen Piks PN1, PN2, PN3, PN4, PN5 und PN6 bei entsprechenden Kon­ zentrationen des Netzmittels von 4, 6, 7, 8, 9 und 10 ml pro l Badlösung. Die Messungen wurden am frischen Bad durchgeführt.
  • Figur 6 zeigt die Ermittlung von polarographischen Piks PG1, PG2, PG3, PG4, PG5, PG6 PG7 und PG8 bei entsprechenden Konzentrationen GK des Glanzzusatzes von 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 und 100 µl pro l Badlösung. Die Messungen wurden ebenfalls am frischen Bad durchgeführt. Dabei wurde bei jedem der gemessenen Piks PG1 bis PG8 das Potential von + 0,2 V bis - 0,45 V geändert.
  • Die Figuren 7 und 8 zeigen die aus den Messungen entsprechend den Figuren 5 und 6 gewonnenen Eichkurven. Dabei ist in Fig. 7 die wirksame Konzentration des Netzmittels in ml/l über der in mm angegebenen Pikhöhe PNH aufgetragen. In Fig. 8 ist die wirksame Konzentration des Glanzzusatzes in µl/l über der in mm angegebenen Pikhöhe PGH aufgetragen.
  • Beträgt die Pikhöhe PNH des in Fig. 3 dargestellten Piks PN etwa 120 mm, so entspricht dies gemäß Fig. 7 einer wirksamen Konzentration des Netzmittels von 7,5 ml/l.
  • Beträgt die Pikhöhe PGH des in Fig. 4 dargestellten Piks PG etwa 75 mm, so entspricht dies gemäß Fig. 8 einer wirksamen Konzentration des Glanzzusatzes von 45 µl/l.
  • Aus der vorstehenden Schilderung geht hervor, daß mit Hilfe eines polarographsichen Analysators die qualitative und quantitative Bestimmung von Zusätzen in galvanischen Bädern auf einfache Weise vorgenommen werden kann. Von besonderem Vorteil ist dabei, daß die Konzentrationen des wirksamen Zusatzes angegeben werden. Anstelle von Eichkurven können für die Angabe der jeweils gemessenen Konzentrationen auch entsprechende Auswerte-schaltungen verwendet werden. Es ist Es ist auch möglich die ermittelten Ergebnisse unmittelbar für die Badführung heranzuziehen.
  • Die vorstehend beschriebenen Messungen können sowohl in stehender als auch in gerührter Badlösung durchgeführt werden. Beim Messen in einer gerührten Badlösung wird jedoch die Meßempfindlichkeit erhöht und es gibt, vor allem beim Analysieren eines belasteteten Bades, eine bessere Korrelation zwischen der wirksamen Menge des Glanzzusatzes und den Eigenschaften der galvanisch abgeschiedenen Schichten.

Claims (7)

1. Verfahren zur polargraphischen Bestimmung von organischen Zusätzen in galvanischen Bädern, insbesondere von Glanzzu­sätzen und Netzmitteln in galvanischen Kupferbädern,
dadurch gekennzeichnet,
daß an den Elektroden (Qe, Ge) eines polarographischen Analysators mit einer Quecksilbertropfelektrode (Qe) mit einem hängenden Quecksilbertropfen und mit einer angelegten Gleichspannung die Strom-Spannungsbeziehung der zu untersu­chenden Badlösung (Bl) ermittelt wird und daß bei einem sprungartigen Anstieg der Stromstärke (i) in Form eines polarographischen Piks (PG, PN) die jeweilige Pikspannung (PGS, PNS) als charakteristische Größe für die Art eines in der Badlösung enthaltenen Zusatzes und die Pikhöhe (PGH, PNH) als charakteristische Größe für die wirksame Konzentration dieses Zusatzes ausgewertet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein polarographischer Analysator mit einer Quecksilber­tropfelektrode (Qe) einer Referenzelektrode (Re) und einer Gegenelektrode (Ge) verwendet wird und zwischen die Quecksilbertropfelektrode (Qe) und die Referenzelektrode (Re) ein zeitlich veränderbares Gleichspannungspotential angelegt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn­zeichnet, daß als Referenzelektrode (Re) eine Silber/Silberchlorid-Elektrode verwendet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Gegenelektrode (Ge) eine Platinelektrode verwendet wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß zur qualitativen Bestimmung und zur Bestimmung der wirksamen Konzentration von Netzmitteln in galvanischen Kupferbädern die zu untersuchende Badlösung (Bl) mit einer Pufferlösung verdünnt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekenn­zeichnet, daß als Pufferlösung ein Citrat-­Natronlauge-Puffer verwendet wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die zu untersuchende Badlösung zumindest während der Ermittlung der Strom-Spannungsbeziehung gerührt wird.
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