RU2334830C2 - Method of preparation of phosphonic electrolytes and solutions - Google Patents
Method of preparation of phosphonic electrolytes and solutions Download PDFInfo
- Publication number
- RU2334830C2 RU2334830C2 RU2006135019/02A RU2006135019A RU2334830C2 RU 2334830 C2 RU2334830 C2 RU 2334830C2 RU 2006135019/02 A RU2006135019/02 A RU 2006135019/02A RU 2006135019 A RU2006135019 A RU 2006135019A RU 2334830 C2 RU2334830 C2 RU 2334830C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nitrilotri
- electrolytes
- preparation
- copper
- solutions
- Prior art date
Links
Landscapes
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к гальванотехнике, в частности к способам приготовления комплексных электролитов для получения гальванических покрытий медью, цинком, никелем, кобальтом и растворов для получения химических покрытий медью, никелем, кобальтом.The invention relates to electroplating, in particular to methods for preparing complex electrolytes for the production of electroplated coatings of copper, zinc, nickel, cobalt and solutions for the production of chemical coatings of copper, nickel, cobalt.
Изобретение позволяет приготовить нетоксичные фосфонатные электролиты и растворы, содержащие комплексные соединения меди(II), цинка(II), никеля(II), кобальта(II) с нитрилотри(метиленфосфоновой) кислотой N(CH2PO3H2)3 (C3H12NO9P3), из которых действием электрического тока или химических восстановителей можно получать покрытия указанными металлами или их сплавами на деталях из стали, меди, алюминия и их сплавов.EFFECT: invention allows preparing non-toxic phosphonate electrolytes and solutions containing complex compounds of copper (II), zinc (II), nickel (II), cobalt (II) with nitrilotri (methylenephosphonic) acid N (CH 2 PO 3 H 2 ) 3 (C 3 H 12 NO 9 P 3 ) from which, by the action of electric current or chemical reducing agents, it is possible to obtain coatings with the indicated metals or their alloys on parts made of steel, copper, aluminum and their alloys.
Фосфонатные электролиты, которые сравнительно недавно стали применяться в гальваническом производстве, позволяют получать гальванические и химические металлические покрытия, обладающие комплексом уникальных физико-химических свойств (мелкокристаллическая структура, повышенная микротвердость при сохранении химической чистоты и пластичности металла покрытия, высокая рассеивающая способность, превосходящая аналогичный показатель даже для цианистых электролитов, отсутствие пористости). В сочетании с нетоксичностью, высокой стабильностью состава и эффективностью применения фосфонатные электролиты являются незаменимыми при нанесении покрытий на детали точной механики и электронной техники.Phosphonate electrolytes, which have recently begun to be used in galvanic production, make it possible to obtain galvanic and chemical metal coatings with a range of unique physicochemical properties (fine-crystalline structure, increased microhardness while maintaining the chemical purity and ductility of the coating metal, high dissipation ability, even exceeding that even for cyanide electrolytes, lack of porosity). In combination with non-toxicity, high stability of the composition and the effectiveness of the application, phosphonate electrolytes are indispensable when coating parts of precision mechanics and electronic equipment.
Расширение номенклатуры видов металлических покрытий, получаемых из фосфонатных электролитов, требует разработки новых способов приготовления этих электролитов и растворов, поскольку они отличаются от традиционных.The expansion of the range of types of metal coatings obtained from phosphonate electrolytes requires the development of new methods for the preparation of these electrolytes and solutions, since they differ from traditional ones.
Известен способ приготовления фосфонатных электролитов для получения гальванических покрытий металлами (медью, цинком, никелем), содержащих в качестве основных компонентов катионы указанных металлов и анион нитрилотри(метиленфосфоновой) кислоты, который включает растворение в воде соединений, являющихся источниками катионов металлов(II) (меди, цинка, никеля), и соединения, являющегося источником аниона нитрилотри(метиленфосфоновой) кислоты (Kowalski X. US 3706634, опубл. 19.12.1972). В качестве соединений, являющихся источниками катионов металлов(II) (меди, цинка, никеля), используют растворимые в воде соли металлов(II) с неокисляющими анионами, например сульфаты, фосфаты, хлориды, ацетаты, цитраты. В качестве соединения, являющегося источником аниона нитрилотри(метиленфосфоновой) кислоты, используют нитрилотри(метиленфосфоновую) кислоту или ее соли с щелочными металлами и аммонием.A known method of preparing phosphonate electrolytes to obtain galvanic coatings with metals (copper, zinc, nickel) containing, as main components, cations of these metals and anion of nitrilotri (methylenephosphonic) acid, which involves dissolving in water compounds that are sources of metal (II) cations (copper , zinc, nickel), and the compound that is the source of the nitrilotri anion (methylenephosphonic) acid (Kowalski X. US 3706634, publ. 12/19/1972). Water-soluble metal (II) salts with non-oxidizing anions, such as sulfates, phosphates, chlorides, acetates, citrates, are used as compounds that are sources of metal (II) cations (copper, zinc, nickel). As the compound that is the source of the nitrilotri (methylenephosphonic) acid anion, nitrilotri (methylenephosphonic) acid or its salts with alkali metals and ammonium are used.
Известен способ приготовления фосфонатных растворов для получения химических покрытий металлами (медью, никелем, кобальтом), которые содержат в качестве основных компонентов катионы указанных металлов(II) и анион нитрилотри(метиленфосфоновой) кислоты, включающий растворение в воде соединений, являющихся источниками катионов металлов(II), и соединения, являющегося источником аниона нитрилотри(метиленфосфоновой) кислоты (Mellory G.O., Johnson C.E. DE 2942792, опубл. 30.04.1980). В качестве соединений, являющихся источником катионов металлов(II) (меди, никеля, кобальта), используют растворимые или умеренно растворимые в воде соли металлов(II), например хлорид, нитрат, сульфат меди(II), хлорид, сульфамат, сульфат никеля(II), хлорид кобальта(II). В качестве соединения, являющегося источником аниона нитрилотри(метиленфосфоновой) кислоты, используют нитрилотри(метиленфосфоновую) кислоту и ее соли с щелочными металлами и аммонием, в частности пентанатриевую соль нитрилотри(метиленфосфоновой) кислоты.A known method of preparing phosphonate solutions to obtain chemical coatings with metals (copper, nickel, cobalt), which contain as the main components cations of these metals (II) and anion nitrilotri (methylenephosphonic) acid, which includes dissolving in water compounds that are sources of metal cations (II ), and the compound that is the source of the nitrilotri anion (methylenephosphonic) acid (Mellory GO, Johnson CE DE 2942792, publ. 04/30/1980). As a source of metal (II) cations (copper, nickel, cobalt), metal (II) soluble or moderately soluble salts of water are used, for example, chloride, nitrate, copper (II) sulfate, chloride, sulfamate, nickel sulfate ( II), cobalt (II) chloride. As the compound that is the source of the nitrilotri (methylenephosphonic) acid anion, nitrilotri (methylenephosphonic) acid and its salts with alkali metals and ammonium are used, in particular the penta sodium salt of nitrilotri (methylenephosphonic) acid.
Способы US 3706634, DE 2942792 основаны на реакциях, например:Methods US 3706634, DE 2942792 based on the reactions, for example:
CuSO4+K6C3H6NO9P3→K4CuC3H6NO9P3+K2SO4 CuSO 4 + K 6 C 3 H 6 NO 9 P 3 → K 4 CuC 3 H 6 NO 9 P 3 + K 2 SO 4
Cu(NO3)2+Na5C3H7NO9P3+NaOH→Na4CuC3H6NO9P3+2NaNO3+H2OCu (NO 3 ) 2 + Na 5 C 3 H 7 NO 9 P 3 + NaOH → Na 4 CuC 3 H 6 NO 9 P 3 + 2NaNO 3 + H 2 O
Ni(CH3COO)2+C3H12NO9P3+6KOH→K4NiC3H6NO9P3+2CH3COOK+6H2ONi (CH 3 COO) 2 + C 3 H 12 NO 9 P 3 + 6KOH → K 4 NiC 3 H 6 NO 9 P 3 + 2CH 3 COOK + 6H 2 O
Способы US 3706634, DE 2942792 позволяют приготовить фосфонатные электролиты и растворы, содержащие комплексные нитрилотри(метиленфосфонаты) металлов(II), а кроме них также анионы соли металла(II) (хлорид, нитрат, сульфат, сульфамат, ацетат и другие) и катионы соли нитрилотри(метиленфосфоновой) кислоты (катионы щелочных металлов и аммония), присутствие которых в общем случае нежелательно. Кроме того, при использовании способа US 3706634 происходит увеличение солесодержания в электролите, что затрудняет приготовление электролита с высокой концентрацией комплексного нитрилотри(метиленфосфоната) металла(II). Недостатком указанных способов является также то, что при использовании в качестве источника аниона нитрилотри(метиленфосфоновой) кислоты производимых отечественной промышленностью нитрилотри(метиленфосфоновой) кислоты, ТУ 2439-347-05763441-2001, с содержанием основного вещества 90-96% или двунатриевой соли нитрилотри(метиленфосфоновой) кислоты ТУ, 6-09-20-243-94, с содержанием основного вещества 95-96% возможно попадание в электролиты и растворы нежелательных веществ (хлоридов, фосфористой кислоты, фосфорорганических и других веществ).Methods US 3706634, DE 2942792 allow the preparation of phosphonate electrolytes and solutions containing complex nitrilotri (methylenephosphonates) of metals (II), and in addition to them also metal (II) salt anions (chloride, nitrate, sulfate, sulfamate, acetate and others) and salt cations nitrilotri (methylenephosphonic) acids (cations of alkali metals and ammonium), the presence of which is generally undesirable. In addition, when using the method US 3706634 there is an increase in salt content in the electrolyte, which makes it difficult to prepare an electrolyte with a high concentration of complex nitrilotri (methylene phosphonate) metal (II). The disadvantage of these methods is also that when using nitrilotri (methylenephosphonic) acid produced by the domestic industry as nitrile acid (methylenephosphonic) acid, TU 2439-347-05763441-2001, with a basic substance content of 90-96% or disodium nitrilotri ( methylenephosphonic) acid TU, 6-09-20-243-94, with a basic substance content of 95-96%, it is possible that undesirable substances (chlorides, phosphorous acid, organophosphorus and other substances) can get into electrolytes and solutions.
Наиболее близким к заявленному является способ приготовления фосфонатных электролитов для получения гальванических покрытий металлами (медью, цинком, никелем), которые содержат в качестве основных компонентов катионы указанных металлов и анион нитрилотри(метиленфосфоновой) кислоты, включающий растворение в воде соединений, являющихся источником катионов металлов(II) (меди, цинка, никеля) и аниона нитрилотри(метиленфосфоновой) кислоты (Kowalski X. US 3706634, опубл. 19.12.1972). В качестве соединений, являющихся источниками катионов металлов(II) (меди, цинка, никеля), в способе по прототипу используют оксид или карбонат металла(II), например, оксид цинка, карбонат меди, карбонат никеля. В качестве соединения, являющегося источником аниона нитрилотри(метиленфосфоновой) кислоты, используют нитрилотри(метиленфосфоновую) кислоту, или соли нитрилотри(метиленфосфоновой) кислоты с щелочными металлами, или нитрилотри(метиленфосфоновую) кислоту с добавлением карбоната щелочного металла. Способ по прототипу основан на реакциях, например:Closest to the claimed one is a method for the preparation of phosphonate electrolytes for the production of galvanic coatings with metals (copper, zinc, nickel), which contain the cations of these metals and the anion of nitrilotri (methylenephosphonic) acid, which includes dissolving in water compounds that are the source of metal cations ( II) (copper, zinc, nickel) and the anion of nitrilotri (methylenephosphonic) acid (Kowalski X. US 3706634, publ. 12/19/1972). As compounds that are sources of metal (II) cations (copper, zinc, nickel), in the prototype method, metal (II) oxide or carbonate is used, for example, zinc oxide, copper carbonate, nickel carbonate. As the source of the anion of nitrilotri (methylenephosphonic) acid, nitrilotri (methylenephosphonic) acid, or salts of nitrilotri (methylenephosphonic) acid with alkali metals, or nitrilotri (methylenephosphonic) acid with the addition of alkali metal carbonate are used. The prototype method is based on reactions, for example:
ZnO+C3H12NO9P3+2K2CO3→K4ZnC3H6NO9P3+3H2O+2CO2 ZnO + C 3 H 12 NO 9 P 3 + 2K 2 CO 3 → K 4 ZnC 3 H 6 NO 9 P 3 + 3H 2 O + 2CO 2
Ni2(OH)2CO3+2C3H12NO9P3→2NiC3H10NO9P3+3H2O+CO2 Ni 2 (OH) 2 CO 3 + 2C 3 H 12 NO 9 P 3 → 2 NiC 3 H 10 NO 9 P 3 + 3H 2 O + CO 2
Способ по прототипу позволяет приготовить электролиты, не содержащие других анионов, кроме аниона нитрилотри(метиленфосфоновой) кислоты. Однако при использовании для приготовления электролитов производимой отечественной промышленностью нитрилотри(метиленфосфоновой) кислоты, ТУ 2439-347-05763441-2001, с содержанием основного вещества 90-96% электролиты загрязняются нежелательными примесями, в том числе хлоридами, фосфористой кислотой, фосфорорганическими и другими веществами, что отрицательно сказывается на качестве металлических покрытий. Недостатком способа по прототипу, основанного на реакции карбонатов (гидроксокарбонатов) металлов(II) с нитрилотри(метиленфосфоновой) кислотой, является обильное пенообразование в результате выделения диоксида углерода, а также необходимость нагревания электролитов в процессе их приготовления для полного удаления диоксида углерода и увеличения скорости реакции.The prototype method allows the preparation of electrolytes that do not contain other anions other than the nitrilotri (methylenephosphonic) acid anion. However, when using nitrilotri (methylenephosphonic) acid produced by the domestic industry for the preparation of electrolytes, TU 2439-347-05763441-2001, with a basic substance content of 90-96%, electrolytes are contaminated with undesirable impurities, including chlorides, phosphorous acid, organophosphorus and other substances, which negatively affects the quality of metal coatings. The disadvantage of the prototype method based on the reaction of metal (II) carbonates (hydroxocarbonates) with nitrilotri (methylenephosphonic) acid is the abundant foaming resulting from the release of carbon dioxide, as well as the need to heat the electrolytes during their preparation to completely remove carbon dioxide and increase the reaction rate .
Задачей изобретения является разработка способа приготовления электролитов и растворов для получения покрытий металлами и сплавами, содержащих нитрилотри(метиленфосфонатные) комплексы металлов без примеси нежелательных веществ, повышение технологичности способа приготовления электролитов и растворов, расширение арсенала существующих способов приготовления нитрилотри(метиленфосфонатных) электролитов и растворов.The objective of the invention is to develop a method for the preparation of electrolytes and solutions for producing coatings with metals and alloys containing nitrilotri (methylenephosphonate) metal complexes without impurities of undesirable substances, increase the manufacturability of the method of preparing electrolytes and solutions, expand the arsenal of existing methods for the preparation of nitrilotri (methylenephosphonate) electrolytes and solutions.
Поставленная задача решается тем, что способ приготовления фосфонатных электролитов и растворов для получения гальванических и химических покрытий металлами и сплавами, которые содержат в качестве основных компонентов катионы металлов из группы, состоящей из меди, цинка, никеля, кобальта, и анионы нитрилотри(метиленфосфоновой) кислоты, включает растворение в воде соединений, являющихся источником катионов металлов, и соединения, являющегося источником аниона нитрилотри(метиленфосфоновой) кислоты. Новым в этом способе является то, что в качестве источников катионов металлов и аниона нитрилотри(метиленфосфоновой) кислоты используют кристаллические нитрилотри(метиленфосфонаты)(2-) металлов из группы, состоящей из меди, цинка, никеля, кобальта. Для приготовления фосфонатных электролитов и растворов, применяемых для получения покрытий медью или сплавами меди, используют кристаллический нитрилотри(метиленфосфонат)(2-) меди(II). Для приготовления фосфонатных электролитов, применяемых для получения покрытий цинком или сплавами цинка, используют кристаллический нитрилотри(метиленфосфонат)(2-) цинка(II). Для приготовления фосфонатных электролитов и растворов, применяемых для получения покрытий никелем или сплавами никеля, используют кристаллический нитрилотри(метиленфосфонат)(2-) никеля(II). Для приготовления фосфонатных электролитов и растворов, применяемых для получения покрытий кобальтом или сплавами кобальта, используют кристаллический нитрилотри(метиленфосфонат)(2-) кобальта(II).The problem is solved in that a method for the preparation of phosphonate electrolytes and solutions to obtain galvanic and chemical coatings with metals and alloys, which contain as the main components metal cations from the group consisting of copper, zinc, nickel, cobalt, and nitrilotri anions (methylenephosphonic) acids , includes dissolving in water the compounds that are the source of metal cations, and the compound that is the source of the nitrilotri (methylenephosphonic) acid anion. New in this method is that crystalline nitrilotri (methylenephosphonates) (2-) metals from the group consisting of copper, zinc, nickel, cobalt are used as sources of metal cations and anion of nitrilotri (methylenephosphonic) acid. For the preparation of phosphonate electrolytes and solutions used to obtain coatings of copper or copper alloys, crystalline nitrilotri (methylene phosphonate) (2-) copper (II) is used. For the preparation of phosphonate electrolytes used to obtain coatings with zinc or zinc alloys, crystalline nitrilotri (methylene phosphonate) (2-) zinc (II) is used. For the preparation of phosphonate electrolytes and solutions used to obtain coatings with nickel or nickel alloys, crystalline nitrilotri (methylene phosphonate) (2-) nickel (II) is used. For the preparation of phosphonate electrolytes and solutions used to obtain coatings with cobalt or cobalt alloys, crystalline nitrilotri (methylene phosphonate) (2-) cobalt (II) is used.
Способ приготовления фосфонатных электролитов и растворов состоит в следующем. Рассчитанное количество кристаллических нитрилотри(метиленфосфонатов)(2-) металлов(II) (меди, цинка, никеля, кобальта) при перемешивании растворяют в дистиллированной воде и (при необходимости) прибавляют раствор щелочи (гидроксид натрия, гидроксид калия) и/или другие вещества согласно рецептуре.A method of preparing phosphonate electrolytes and solutions is as follows. The calculated amount of crystalline nitrilotri (methylenephosphonates) (2-) metals (II) (copper, zinc, nickel, cobalt) is dissolved in distilled water with stirring and (if necessary) an alkali solution (sodium hydroxide, potassium hydroxide) and / or other substances are added according to the recipe.
Нитрилотри(метиленфосфонаты)(2-) меди(II), цинка(II), никеля(II), кобальта(II) представляют собой устойчивые при хранении кристаллические вещества, растворимые в воде, водных растворах щелочей и аммиака, которые могут быть получены в форме индивидуальных соединений, практически не содержащих примесей хлоридов, формальдегида, фосфористой кислоты, фосфорорганических веществ (Lukes I., Rejskova D., Odvarko R., Vojtisek P. // Polyhedron, 1986, V.5, №12, P.2063. Sharma C.V.K., Clearfield A., Cabeza A., Aranda M.A.G., Bruque S. // J. American Chemical Society, 2001, V.123, №12, P.2885).Nitrilotri (methylenephosphonates) (2-) copper (II), zinc (II), nickel (II), cobalt (II) are storage stable crystalline substances, soluble in water, aqueous solutions of alkalis and ammonia, which can be obtained in the form of individual compounds, practically free of impurities of chlorides, formaldehyde, phosphorous acid, organophosphorus substances (Lukes I., Rejskova D., Odvarko R., Vojtisek P. // Polyhedron, 1986, V.5, No. 12, P.2063. Sharma CVK, Clearfield A., Cabeza A., Aranda MAG, Bruque S. // J. American Chemical Society, 2001, V.123, No. 12, P.2885).
Примеры приготовление электролитов и растворов.Examples of the preparation of electrolytes and solutions.
Пример 1.Example 1
23,2 г тригидрата нитрилотри(метиленфосфоната)(2-) меди(II) растворяют при перемешивании в 1000 мл воды при температуре 28-30°С. В полученном электролите меднения проводят электролиз при комнатной температуре, катодной плотности тока 0,2 А/кв.дм в течение 60 минут. В качестве катода используют предварительно обезжиренную и протравленную пластину из латуни марки Л63 размером 40×50 мм, в качестве анодов используют две пластины из меди марки М0 размерами 50×100 мм каждая. В результате на катоде получают гладкое матовое медное покрытие темно-розового цвета, прочно сцепленное с основой.23.2 g of nitrilotri (methylenephosphonate) (2-) copper (II) trihydrate are dissolved with stirring in 1000 ml of water at a temperature of 28-30 ° C. In the obtained copper plating electrolyte, electrolysis is carried out at room temperature and a cathode current density of 0.2 A / sq. Dm for 60 minutes. As a cathode, a pre-defatted and etched plate made of L63 brand brass with a size of 40 × 50 mm is used; two copper plates of M0 brand with dimensions of 50 × 100 mm each are used as anodes. As a result, a smooth matte copper coating of dark pink color is firmly bonded to the base at the cathode.
Пример 2.Example 2
К 207,3 г тригидрата нитрилотри(метиленфосфоната)(2-) меди(II) при перемешивании и охлаждении частями прибавляют раствор 66,0 г гидроксида калия в 600 мл воды. После охлаждения до комнатной температуры электролит разбавляют водой до объема 1000 мл. В полученном электролите меднения проводят электролиз при комнатной температуре, катодной плотности тока 0,5 А/кв.дм в течение 18 минут. В качестве катода используют предварительно обезжиренную и протравленную пластину из латуни марки Л63 размером 40×50 мм, в качестве анодов используют две пластины из меди марки М0 размерами 50×100 мм каждая. В результате на катоде получают гладкое матовое мелкокристаллическое медное покрытие светло-розового цвета, прочно сцепленное с основой.To 207.3 g of nitrilotri (methylenephosphonate) (2-) copper (II) trihydrate, a solution of 66.0 g of potassium hydroxide in 600 ml of water is added in portions with stirring. After cooling to room temperature, the electrolyte is diluted with water to a volume of 1000 ml. In the obtained copper plating electrolyte, electrolysis is carried out at room temperature, the cathodic current density of 0.5 A / sq. Dm for 18 minutes. As a cathode, a pre-defatted and etched plate made of L63 brand brass with a size of 40 × 50 mm is used; two copper plates of M0 brand with dimensions of 50 × 100 mm each are used as anodes. As a result, on the cathode, a smooth matte fine-crystalline copper coating of light pink color is firmly bonded to the base.
Пример 3.Example 3
К 207,3 г тригидрата нитрилотри(метиленфосфоната)(2-) меди(II) при перемешивании и охлаждении частями прибавляют 25%-ный раствор гидроксида калия до достижения рН 10,1 и после охлаждения до комнатной температуры электролит разбавляют водой до объема 1000 мл. В полученном электролите меднения проводят электролиз при комнатной температуре, начальной катодной плотности тока 2,0 А/кв.дм в течение 1 минуты и рабочей катодной плотности тока 0,5 А/кв.дм в течение 17 минут. В качестве катода используют предварительно обезжиренную и протравленную пластину из стали марки Ст.10 размером 40×50 мм, в качестве анодов используют две пластины из меди марки М0 размерами 50×100 мм каждая. В результате на катоде получают гладкое матовое мелкокристаллическое медное покрытие светло-розового цвета, прочно сцепленное с основой.To 207.3 g of nitrilotri (methylenephosphonate) (2-) copper (II) trihydrate, 25% potassium hydroxide solution is added in portions with stirring and cooling to achieve a pH of 10.1, and after cooling to room temperature, the electrolyte is diluted with water to a volume of 1000 ml . In the obtained copper plating electrolyte, electrolysis is carried out at room temperature, an initial cathodic current density of 2.0 A / sq. Dm for 1 minute and a working cathodic current density of 0.5 A / sq. Dm for 17 minutes. As a cathode, a pre-defatted and pickled plate made of steel of grade 10 steel with a size of 40 × 50 mm is used, two copper plates of grade M0 with dimensions of 50 × 100 mm each are used as anodes. As a result, on the cathode, a smooth matte fine-crystalline copper coating of light pink color is firmly bonded to the base.
Пример 4.Example 4
К 208,3 г тригидрата нитрилотри(метиленфосфоната)(2-) цинка(II) при перемешивании частями прибавляют 25%-ный раствор гидроксида калия до достижения рН 8,2. После охлаждения до комнатной температуры электролит разбавляют водой до объема 1000 мл. В полученном электролите цинкования проводят электролиз при комнатной температуре, катодной плотности тока 1,0 А/кв.дм в течение 18 минут. В качестве катода используют предварительно обезжиренную и протравленную пластину из стали марки Ст.10 размером 40×50 мм, в качестве анодов используют две пластины из цинка марки Ц1 размерами 50×100 мм каждая. В результате на катоде получают гладкое матовое мелкокристаллическое цинковое покрытие светло-серого цвета, прочно сцепленное с основой.To 208.3 g of nitrilotri (methylenephosphonate) (2-) zinc (II) trihydrate, 25% potassium hydroxide solution is added in portions with stirring until a pH of 8.2 is reached. After cooling to room temperature, the electrolyte is diluted with water to a volume of 1000 ml. In the obtained galvanizing electrolyte, electrolysis is carried out at room temperature, the cathodic current density of 1.0 A / sq. Dm for 18 minutes. As a cathode, a pre-defatted and pickled plate made of steel of grade St.10 with a size of 40 × 50 mm is used, size 40 × 50 mm each with an anode of two plates made of zinc of grade Ts1. As a result, a smooth matte fine-crystalline zinc coating of light gray color is firmly bonded to the base at the cathode.
Пример 5.Example 5
К смеси 187,4 г тригидрата нитрилотри(метиленфосфоната)(2-) цинка(II) и 20,7 г тригидрата нитрилотри(метиленфосфоната)(2-) меди(II) при перемешивании и охлаждении частями прибавляют раствор 148 г гидроксида калия в 800 мл воды. После охлаждения до комнатной температуры электролит разбавляют водой до объема 1000 мл. В полученном электролите латунирования проводят электролиз при комнатной температуре, катодной плотности тока 0,6 А/кв.дм в течение 18 минут. В качестве катода используют предварительно обезжиренную и протравленную пластину из стали марки Ст.10 размером 40×50 мм, в качестве анодов используют две пластины из нержавеющей стали марки 12Х18Н10Т размерами 50×·100 мм каждая. В результате на катоде получают гладкое матовое мелкокристаллическое покрытие желтого цвета, по составу близкое к латуни марки Л80, прочно сцепленное с основой.To a mixture of 187.4 g of nitrilotri (methylenephosphonate) (2-) zinc (II) trihydrate and 20.7 g of nitrilotri (methylenephosphonate) (2-) copper (II) trihydrate, a solution of 148 g of potassium hydroxide in 800 is added in portions with stirring. ml of water. After cooling to room temperature, the electrolyte is diluted with water to a volume of 1000 ml. In the resulting brass electrolyte, electrolysis is carried out at room temperature, the cathodic current density of 0.6 A / sq. Dm for 18 minutes. As a cathode, a pre-defatted and pickled plate made of steel of grade St.10 with a size of 40 × 50 mm each is used, as anodes two plates of stainless steel of grade 12X18H10T with dimensions of 50 × 100 mm each are used. As a result, a smooth matte yellow crystalline coating is obtained at the cathode, which is close in composition to brass of the L80 grade, firmly adhered to the base.
Пример 6.Example 6
Растворяют 41,0 г тригидрата нитрилотри(метиленфосфоната)(2-) никеля(II) в 900 мл воды, содержащей 9,0 г гидроксида натрия и 12,6 г тригидрата ацетата натрия. Раствор нагревают до 80±2°С, прибавляют при перемешивании раствор 31,8 г моногидрата гипофосфита натрия в 100 мл нагретой до 80±2°С воды. Полученный раствор заливают в стеклянный стакан, который помещают в термостат, нагретый до температуры 82°С. В раствор погружают предварительно обезжиренную и протравленную пластину из стали марки Ст.10. Плотность загрузки составляет 2,7 кв.дм поверхности на 1 л раствора. Через 30 минут пластину извлекают, промывают водой и высушивают. В результате на пластине получают ровное, гладкое, блестящее никелевое покрытие, прочно сцепленное с основой, толщиной 3,1 мкм. Раствор не разлагается и сохраняет прозрачность, также отсутствуют следы выделившегося никеля на дне и стенках стакана, осадок на дне.41.0 g of nitrilotri (methylenephosphonate) (2-) nickel (II) trihydrate are dissolved in 900 ml of water containing 9.0 g of sodium hydroxide and 12.6 g of sodium acetate trihydrate. The solution is heated to 80 ± 2 ° C, a solution of 31.8 g of sodium hypophosphite monohydrate in 100 ml of water heated to 80 ± 2 ° C is added with stirring. The resulting solution is poured into a glass beaker, which is placed in a thermostat, heated to a temperature of 82 ° C. The previously defatted and pickled plate from steel of the grade of St.10 is immersed in the solution. The loading density is 2.7 square dm of surface per 1 liter of solution. After 30 minutes, the plate is removed, washed with water and dried. As a result, an even, smooth, shiny nickel coating firmly adhered to the base with a thickness of 3.1 μm is obtained on the plate. The solution does not decompose and retains transparency, there are also no traces of nickel released at the bottom and walls of the glass, and sediment at the bottom.
Приведенные примеры реализации заявленного изобретения показывают возможность приготовления электролитов и растворов заданного состава и концентрации из кристаллических нитрилотри(метиленфосфонатов)(2-) меди(II), цинка(II), никеля(II), кобальта(II), которые не содержат других анионов кроме аниона нитрилотри(метиленфосфоновой) кислоты и нежелательных примесей, которые могли бы ухудшить качество получаемых покрытий металлами и сплавами. Повышение технологичности способа приготовления фосфонатных электролитов и растворов достигается за счет того, что кристаллические нитрилотри(метиленфосфонаты)(2-) металлов(II) быстро переходят в водный раствор под действием щелочей, при этом не происходит нежелательного пенообразования. Способ по заявленному изобретению позволяет приготовить высококонцентрированные растворы, которые могут быть использованы в качестве готовых электролитов или в качестве концентратов для последующего их разбавления до концентрации, заданной рецептурой. Электролиты и растворы, полученные заявленным способом, обеспечивают получение качественных покрытий металлами и сплавами и являются экологически безопасными.The examples of the implementation of the claimed invention show the possibility of preparing electrolytes and solutions of a given composition and concentration from crystalline nitrilotri (methylenephosphonates) (2-) copper (II), zinc (II), nickel (II), cobalt (II), which do not contain other anions in addition to the anion of nitrilotri (methylenephosphonic) acid and undesirable impurities, which could impair the quality of the resulting coatings with metals and alloys. Improving the manufacturability of the method of preparation of phosphonate electrolytes and solutions is achieved due to the fact that crystalline nitrilotri (methylenephosphonates) (2-) metals (II) quickly pass into the aqueous solution under the action of alkalis, while there is no undesirable foaming. The method according to the claimed invention allows to prepare highly concentrated solutions that can be used as finished electrolytes or as concentrates for their subsequent dilution to a concentration specified by the recipe. Electrolytes and solutions obtained by the claimed method, provide high-quality coatings of metals and alloys and are environmentally friendly.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006135019/02A RU2334830C2 (en) | 2006-10-03 | 2006-10-03 | Method of preparation of phosphonic electrolytes and solutions |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006135019/02A RU2334830C2 (en) | 2006-10-03 | 2006-10-03 | Method of preparation of phosphonic electrolytes and solutions |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2006135019A RU2006135019A (en) | 2008-04-10 |
| RU2334830C2 true RU2334830C2 (en) | 2008-09-27 |
Family
ID=39929139
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006135019/02A RU2334830C2 (en) | 2006-10-03 | 2006-10-03 | Method of preparation of phosphonic electrolytes and solutions |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2334830C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2762733C1 (en) * | 2021-02-18 | 2021-12-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева" (РХТУ им. Д.И. Менделеева) | Solution for chemical nickeling of metal products |
-
2006
- 2006-10-03 RU RU2006135019/02A patent/RU2334830C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2762733C1 (en) * | 2021-02-18 | 2021-12-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева" (РХТУ им. Д.И. Менделеева) | Solution for chemical nickeling of metal products |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2006135019A (en) | 2008-04-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4832962B2 (en) | Improved gold alloy electrolyte | |
| US20070079727A1 (en) | Electroless copper plating solution, electroless copper plating process and production process of circuit board | |
| JP4945193B2 (en) | Hard gold alloy plating solution | |
| TW201014935A (en) | Improved copper-tin electrolyte and process for the deposition of bronze layers | |
| EP3023520B1 (en) | Environmentally friendly gold electroplating compositions and corresponding method | |
| RU2334831C2 (en) | Electrolyte of copper coating | |
| JP6352879B2 (en) | Electroless platinum plating solution | |
| JP2006249518A (en) | Method for supplying chromium ion to trivalent chromium plating bath | |
| US20040195107A1 (en) | Electrolytic solution for electrochemical deposition gold and its alloys | |
| JP2017075379A5 (en) | ||
| RU2334830C2 (en) | Method of preparation of phosphonic electrolytes and solutions | |
| JP2009062577A (en) | Ni PLATING BATH | |
| JP5550086B1 (en) | Method for producing non-cyanide gold salt for gold plating | |
| JP5312842B2 (en) | Electrolytic alloy plating solution and plating method using the same | |
| US4778574A (en) | Amine-containing bath for electroplating palladium | |
| RU2276205C1 (en) | Electrolyte and solution preparing method for applying coatings of metals and alloys | |
| JPS5854200B2 (en) | Method of supplying metal ions in electroplating bath | |
| WO2018029967A1 (en) | Electrode manufacturing method | |
| EP3412799A1 (en) | Compositionally modulated zinc-iron multilayered coatings | |
| RU2219293C1 (en) | Copper plating electrolyte | |
| JP5263775B2 (en) | Strike copper plating solution for articles made of zinc-containing metal or magnesium-containing metal | |
| US20120003498A1 (en) | Copper-zinc alloy electroplating bath and method of plating using same | |
| RU2357015C1 (en) | Electrolyte for electrochemical deposition of coatings nickel-boron | |
| WO2018029968A1 (en) | Electrode manufacturing method | |
| RU2293144C2 (en) | Zinc plating electrolyte |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091004 |