PL26016B1 - Sposób elektrolitycznego powlekania rutenem. - Google Patents

Description

Wynalazek dotyczy elektrolitycznego powlekania przedmiotów rutenem albo sto¬ pami rutenowymi, zawierajacymi jeden lub kilka innych metali z grupy platynowców, Ruten jest bialym twardym metalem bardzo odpornym na utlenianie, a kwasy mineralne nie latwo go nagryzaja.Platerowanie przedmiotów, zwlaszcza wytworzonych z metali ciemniejszych, np. srebrem, platyna i rodem w celu wytworze¬ nia ozdobnej, ochronnej lub mocno polysku¬ jacej powloki jest rozpowszechnione w praktyce elektroplaterniczej, Rutenu nie stosowano dotychczas w podobny sposób, poniewaz trudno bylo dobrac odpowiedni elektrolit* Wedlug wynalazku do elektrolitycznego powlekania przedmiotów rutenem stosuje sie kwasny, zasadowy lub obojetny roztwór wodny trwalego zwiazku rutenowego, któ¬ ry zawiera grupe nitrozowa (NO), Elektro¬ lit wedlug wynalazku moze równiez zawie¬ rac zwiazek wytworzony przez stopienie rutenu z wodorotlenkiem i azotanami po- tasowców, np, KOH i KN03. Zwiazek ru- tenowy moze byc uzyty w postaci soli ni¬ trozowej kwasu organicznego lub nieorga¬ nicznego, np. jako nitrozochlorek, nitrozo- siarczan, nitrozo-azotan, nitrozo-fosforan lub nitrozo-octan. Sole mozna przygotowac rozpuszczajac nitrozowodorotlenek rutenu w odpowiednim kwasie/Zwiazki nitrozóriiteaówfe, zawierajace równiez grupe NH3, równiez nadaja sie do uzytku jako elektrolity. Mozna równiez stosowac zwiazki, które zamiast grupy ami¬ nowej zawieraja reszte zasady organicznej, zwlaszcza azotowej zasady organicznej, np. pirydny oraz dwuaminy. Pierwszenstwo nalezy dac zwiazkom nitrozoaminowym lub solom rutenu, które latwo mozna wytwa¬ rzac dzialaniem amoniaku na nitrozowodo- rotlenek lub sól nitrozowa rutenu.Odczyn elektrolitu moze byc kwasny, obojetny lub zasadowy.Do kapieli wedlug wynalazku mozna do¬ dawac równiez roztworu innych metali z grupy platynowców, zwlaszcza platyny, palladu albo rodu, o ile pozadane jest pla¬ terowanie stopem.Zgodnie z wynalazkiem powierzchnie przedmiotu mozna zaopatrzyc w kilka po¬ wlok z róznych metali albo stopów dajac dopiero na wierzchu powloke z rutenu lub stopu rutenowego. Jako podklad pod ruten nadaja sie zwlaszcza powloki z niklu, ko¬ baltu albo ich stopów.Warstwa rutenu albo stopu rutenowego zabezpiecza powierzchnie metalowa, zwla¬ szcza srebrna, przed czernieniem.Przyklad I. Kazda z. kapieli elektroli¬ tycznych zawiera roztwór 1 g nitrozochlor- ku rutenu (RuNOCl3. H20) w 250 cm3 wo¬ dy. Kazda z kapieli zawiera ustalona ilosc dodanego kwasu wolnego i podlega elektro¬ lizie w ciagu 2 minut przy gestosci pradu 2,21 A/dm2 przy odpowiednim napieciu i temperaturze oraz przy uzyciu mosieznych katod arkuszowych, na których otrzymuje sie jasne osady rutenu.Ilosc dodanego kwasu Napiecie Temperatura a. 5 cm3 H2S04 2,5 V 80°C, b. 10 „ H3P04 5,0 „ 75°C, c. 5 „ HCL 2,75 „ 66°C, d., 5 g (COOH)2 4,50,, 50°C.Przyklad II. W tym przykladzie e- lektrolit wytwarza sie przez rozpuszczenie nitrozowodorotlenku rutenu w kwasie. a. 4 g nitrozowodorotlenku rutenu roz¬ puszcza sie w 2 cm3 kwasu siarkowego i 5 cm3 wody, po czym roztwór ten rozciencza sie do 500 cm3 woda zawierajaca 10 cm3 kwasu siarkowego. Gladki bialy osad rute¬ nu otrzymuje sie podczas elektrolizy po 5 minutach w temperaturze 60°C za pomoca pradu o 3 woltach napiecia oraz o gestosci 2,21 A/dm2. b. 2 g nitrozowodorotlenku rutenu roz¬ puszcza sie w 30 cm3 kwasu solnego, do którego dodaje sie kilka kropel HN03 i roztwór odparowuje do sucha. Pozostalosc rozpuszcza sie w 500 cm3 wody zawieraja¬ cej 10 cm3 H2S04. Elektrolize przeprowa¬ dza sie w temperaturze 65°C w ciagu 5 mi¬ nut przy napieciu pradu = 2 woltom i ge¬ stosci pradu = 2,21 A/dm2, c. 2 g nitrozowodorotlenku rutenu roz¬ puszcza sie w 20 cm3 kwasu octowego i od¬ parowuje do sucha, pozostalosc rozpuszcza sie w 500 cm3 wody zawierajacej 10 cm3 H2S04 i nastepnie elektrolize przeprowa¬ dza sie w temperaturze 75° w ciagu 5 minut przy napieciu pradu 2,2 woltów.Przyklad III. Stopy ruteno-rodowe o- sadza sie z kapieli, zawierajacej 3 g nitro¬ zowodorotlenku rutenu, rozpuszczonego w 30 cm3 wody, zawierajacej 20 cm3 kwasu siarkowego; kapiel rozcienczono do 1 litra oraz dodano do niej 1 g rodu w postaci fo¬ sforanu rodu.Stopy ruteno-platynowe albo ruteno- palladowe osadza sie z kapieli wytworzonej przez rozpuszczenie po 1 g rutenu i platyny albo palladu w postaci nitrozowodorotlenku rutenu i aminoazotynu platyny lub palladu w 500 cm3 wody zawierajacej 10 cm3 H2S04.Przyklad IV. Elektrolity o odczynie zasadowym wytwarza sie przez rozpuszcza¬ nie nitrozowodorotlenku, siarczanu lub chlorku rutenowego w rozcienczonym lugu sodowym. 1 g rutenu w postaci nitrozowo-dorotlenku rozpuszcza sie w 40 cm3 wody zawierajacej 10 g NaOH oraz rozciencza roztwór do 500 cm3. Podobnie 2 g rutenu w postaci nitrozosiarczanu albo nitrozochlor- ku rozpuszcza sie w 100 cm3 wody, zalka- lizowanej 10 g NaOH rozpuszczonymi w 100 cm3 wody, a nastepnie rozciencza sie woda do 1 litra.Przyklad V. Elektrolity zawierajace nitrozoaminowe zwiazki rutenu otrzymuje sie, jak nastepuje. a. 2 g rutenu w postaci jego nitrozowo¬ dorotlenku rozpuszcza sie w 100 cm3 wrza¬ cego NHAOH. b. 4 g nitrozowodorotlenku rutenu roz¬ puszcza sie w 10 cm3 H2SO± i 100 cm3 wo¬ dy, roztwór wlewa sie do 100 cm3 28%-o- wegoi NH4OH i rozciencza woda do 500 cm3. Te sama ilosc nitrozowodorotlenku mozna równiez rozpuscic w 12 cm3 HsP04 i wlac do podobnego nadmiaru amoniaku.Odpowiedni azotan i chlorek rutenonitro- zoaminowy mozna wytworzyc w podobny sposób stosujac odpowiednio kwas azoto¬ wy i solny. c. 1 g rutenu w postaci jego nitrozowo¬ dorotlenku i 1 g platyny albo palladu w postaci aminoazotynu rozpuszcza sie w 100 cm3 wrzacego NHJDH i nastepnie roz¬ twór rozciencza sie woda do 500 cm3. d. 2 g rutenu w postaci jego nitrozoami- nosiarczanu albo chlorku rozpuszcza sie w 1 litrze wody zalkalizowanej 1 g NaOH.W ponizszych tabelach zestawiono dal¬ sze przyklady odpowiednich elektrolitów.Kazdy elektrolit zawiera 4 g Ru w litrze.Ilosc kwasu i soli przewodzacej podano równiez na litr roztworu. Oczywiscie w ra¬ zie potrzeby mozna równiez stosowac inne sole przewodzace.Tabela L 20 cm3 40 „ 20 „ 20 „ 20 „ 20 „ 20 „ 20 g 40 cm3 80 g 80 g 40 cm3 40 „ 40 „ 40 „ 40 „ 20 cm3 20 „ Ilosc kwasu na litr temperatura kwasu siarkowego H 11 11 U 11 11 n 11 „ ii » 11 ii ii 11 fosforowego solnego azotowego nadchlorowego bromowodorowego M szczawiowego octowego winowego cytrynowego mlekowego mrówkowego krzemofluorowodorowego u ii fosforowego z dodatkiem 20 cm3 kwasu siarkowego kwasu solnego (z dodatkiem 10 g h chlorku amonu) azotowego (z dodatkiem 10 g azotanu amonowego) 57°C 70 27 65 26 30 10 70 75 85 75 75 85 90 37 60 25 65 napiecie 2,2V 3,0 3,5 2,8 2,8 4,0 5,0 3,5 8,6 5,4 6,4 3,5 6,0 2,1 2,6 2,2 3,0 2,8 gestosc pradu A/dm2 2,21 2,21 2,21 4,42 2,21 2,21 2,21 2,21 0,664 2,87 2,21 0,664 2,21 2,21 2,21 2,21 2,21 4,42 — 3 —Tabela II. 4 g nitrozoaminosiarczanu rutenu + 30 g siarczanu amonowego 4 g nitrozoaminoazotanu rutenu + 20 g azotanu amonowego 4 g nitrozoaminochloranu rutenu + 36 g chlorku amonowego 4 g nitrozoaminofosforanu rutenu + 27 g fosforanu amonowego 4 g nitrozoaminobromku rutenu + 2 g bromku amonowego 4 g nitrozoaminoszczawianu rutenu ,+ 37 g szczawianu amonu 4 g nitrozoaminooctanu rutenu + 44 g octanu amonu 4 g nitrozoamihowinianu rutenu + 87 g winianu amonowego 4 g nitrozoaminocytrynianu rutenu + 92 g cytrynianu amonowego 4 g nitrozoaminomleczanu rutenu + 36 g mleczanu amonowego 4 g nitrozoaminomrówczanu rutenu + 49 g mrówczanu amonowego 4 g nitrozoaminofluorokrzemianu rutenu + 5 g fluorku amonowego Temperatura napiecie *es A/ji!^ U 85»C 3,5V 4,42 83°C 3,6 4,42 85°C 2,8 4,42 90°C 4,0 15,47 75QC 4,2 4,42 90°C 5,5 4,42 75

Claims (6)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób elektrolitycznego powleka¬ nia rutenem, znamienny tym, ze jako elek¬ trolit stosuje sie roztwór wodny trwalego zwiazku rutenowego, zawierajacego w cza¬ steczce grupe nitrozowa.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tym, ze jako elektrolit stosuje sie roz¬ twór, wytworzony przez rozpuszczenie ni- trozowodorotlenku rutenu w kwasie nie¬ organicznym lub organicznym.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1 — 2, zna¬ mienny tym, ze jako elektrolit stosuje sie roztwór nitrozoaminowego zwiaku rutenu albo zwiazku rutenonitrozowego azotowej zasady organicznej.
4. 4. Sposób wedlug zastrz. 1 — 3, w za¬ stosowaniu do powlekania stopem ruteno¬ wym, znamienny tym, ze do kapieli dodaje sie roztworu jednego lub kilku innych zwiazków metali z grupy platynowców.
5. 5. Sposób wedlug zastrz. 1 — 4, zna¬ mienny tym, ze na przedmiocie osadza sie elektrolitycznie kilka powlok z róznych metali lub stopów, a dopiero na wierzchu osadza sie powloke rutenowa.
6. 6. Sposób wedlug zastrz. 5, znamien¬ ny tym, ze przedmiot, wytworzony zwlasz¬ cza z metalu czerniejacego, np. srebra, po¬ wleka sie najpierw niklem, kobaltem albo ich stopami. Baker & Company, Incorporated. Zastepca: I. Myszczynski, rzecznik patentowy. Druk L. Boguslawskiego i Ski, Warszawa. PL