Материал: Основы гальванотехники П. М. Вячеславов. 1960- 9 Мб

Глава XI

СЕРЕБРЕНИЕ

1. Технология серебрения

Серебро широко применяется в гальванической практике для защитно-декоративных целей (ювелир­ ные изделия, столовые приборы, музыкальные инстру­ менты и т. д.), а также для повышения электропро­ водности токонесущих деталей радио- и электроап­ паратуры и уменьшения переходного сопротивления электрических контактов.

Серебро обладает высоким коэффициентом отра­ жения света (95%), поэтому серебрению в ряде случаев подвергают фары, рефлекторы, металлические зеркала. Однако коэффициент отражения со временем падает, так как серебро темнеет в атмосфере, содержащей даже незначительные количества сероводорода, по­ крываясь налетом сернистого серебра.

Серебрение применяется также для защиты от кор­ розии химической посуды и приборов, работающих в щелочных средах. Существенным недостатком се­ ребра является его малая механическая прочность.

В большинстве случаев серебрению подвергают изделия из меди и ее сплавов. Стальные изделия перед серебрением обычно покрывают предварительно медью. В некоторых случаях стальные изделия покрывают серебром непосредственно, однако применяются спе­ циальные электролиты, обеспечивающие хорошее сцеп­ ление серебра и стали. Для серебрения применяют в большинстве случаев цианистые электролиты.

155

При погружении изделий в цианистые электролиты для серебрения происходит контактное осаждение серебра, непрочно сцепленного с изделием. Поэтому непосредственное покрытие изделий из обычных элек­ тролитов невозможно. Чтобы обеспечить надежное сцепление серебра с основой, изделия из меди и ее сплавов подвергают предварительному амальгамиро­ ванию в растворах, содержащих ионы ртути.

Амальгамирование осуществляют погружением из­ делий на 3—5 сек. в раствор, содержащий 7,5г!л сулемы и 4 г/л хлористого аммония. При необходимости не­ посредственного покрытия стальные или никелевых изделий применяют осаждение серебра последова­ тельно в двух электролитах. Первоначально осаждают тонкий слой серебра в электролите с очень малой концентрацией серебра и большой концентрацией цианистого калия, после чего наносят слой необхо­ димой толщины в обычном электролите. Для предва­ рительного серебрения стальных изделий рекомен­ дуется следующий электролит (в г/л):

Хлористое серебро .... 1 Цианистый натрий .... 90

Режим работы: катодная плотность тока 1,5—2 alдм2, температура 18—25° С, продолжительность обработки 1—2 мин.

Для серебрения изделий из меди и ее сплавов после амальгамации, а также для серебрения стальных и никелевых изделий после их предварительного сере­ брения рекомендуется электролит следующего состава

(в г/л):

Хлористое серебро................................ 30—40

Цианистый натрий (общий) .... 40—55

Углекислый натрий................................ 25—30

Режим работы: температура 18—25° С, плотность тока 0,3—0,6 а/дм2, выход по току 95 — 100%.

Осаждение ведут с применением серебряных ано­ дов. Для применения повышенной плотности тока (1,5—2 aldM2) рекомендуются циркуляция электролита и подогрев до температуры 30—40° С.

Для приготовления серебряного электролита лучше применять свежеосажденное хлористое серебро, полу-

156

чаемое действием раствора поваренной соли на рас­

смешивают. При этом выпадает творожистый осадок хлористого серебра. После отстаивания, убедившись в полноте осаждения хлористого серебра, раствор сли­ вают с помощью сифона, а оставшийся на дне осадок хлористого серебра промывают 2—3 раза водой и пе­ реносят в заранее приготовленный раствор цианистого натрия или калия. В результате реакции образуется комплексная цианистая соль серебра:

AgCl + 2NaCN -> NaAg (CN)2 -ф NaCl.

Далее в этот раствор вливают раствор углекис­ лого натрия, после чего ванну доливают водой до требуемого уровня.

Для получения блестящих осадков серебра в элек­ тролит для серебрения добавляют 1 г/л гипосульфита или 1,5—2 мл'/Л сероуглерода. Благоприятное влияние на внешний вид серебряных покрытий оказывает также 10 мл!л аммиака (28%-ной концентрации).

При серебрении на токе переменной полярности используются те же электролиты. Режим процесса: полный период 6 сек., катодный период 5 сек., анод­ ный период 1 сек. Плотность тока на деталях 2—3 а/дм2. Осадки серебра при этом получаются мелкокристал­ лические и с малой пористостью.

К наиболее часто возникающим неполадкам в про­ цессе серебрения следует отнести образование рыхлых и шероховатых осадков, пятнистость, питтинг, шелу­ шение и отслаивание осадка при последующей поли­ ровке. Рыхлые осадки образуются обычно при высокой плотности тока. Шероховатость, наброс или появле­ ние темных пятен являются следствием накопления в электролите анодного шлама, находящегося во взве­ шенном состоянии и оседающего на катоде. Для устранения этого надо отфильтровать электролит.

Неудовлетворительная подготовка поверхности изделий, передержка изделий в ванне для амальга­ мирования, несоблюдение условий электролиза при

157

серебрении стали и никеля в первой ванне серебрения приводят к шелушению и отслаиванию покрытий при их последующей полировке. Питтинг, или крупная пористость, — результат задержки на поверхности изде­ лий пузырьков водорода — устраняется покачиванием штанг и перемешиванием электролита.

Помимо цианистых электролитов серебрения, в прак­ тике используются железистосинеродистые электро­ литы.

Рекомендуется следующий состав этого электро­ лита (в г/л):

до кипения. Оба раствора сливают в емкость, где на­ ходится свежеосажденное хлористое серебро, и кипя­ тят в течение 1,5—2 час. (защитив от прямого света). При этом образуется сложная цианистая соль серебра, растворимая в воде.

Коричневый осадок гидрата окиси железа отфиль­ тровывают, а электролит разбавляют водой до рабо­ чего уровня и анализируют на содержание серебра. Электролит обладает хорошей рассеивающей способ­ ностью и имеет выход по току около 100%. Аноды — серебряные.

Для предохранения поверхности серебряных по­ крытий от потемнения серебро подвергают дополни­ тельной обработке. С этой целью изделия, покрытые

бавкой хромового ангидрида. Пассивная пленка бес­ цветна.

Вместо пассивирования в хромпике часто приме­ няют нанесение пленки гидроокиси бериллия. Для на­ несения этих пленок применяют:

158

Режим работы: температура 18—25°, катодная плот­ ность тока 0,005—0,01 а/дм2, время электролиза 30 мин., аноды — из нержавеющей стали.

Окисная пленка имеет радужный оттенок и трудно поддается пайке. Для облегчения спайки места спая предварительно изолируют канифольным лаком.

В некоторых случаях серебряное покрытие защи­ щают бесцветным лаком. Для декоративных целей серебро иногда окрашивают в черный цвет. Состав

2. Химический анализ электролитов для серебрения

Анализ серебряного цианистого электролита

Определение серебра. 5 мл электролита переносят в коническую колбу на 250 мл, прибавляют 10 мл серной кислоты (уд. веса 1,84) и 2 мл азотной кислоты (уд. веса 1,4) и выпаривают для разложения цианидов до паров серного ангидрида. После охлаждения рас­ твор разбавляют водой до 30 мл, добавляют 1 мл на­ сыщенного раствора железоаммонийных квасцов и тит­ руют 0,1 н. раствором роданистого аммония до появле­

ребро; п—количество электролита, взятого для титро­

вания, в мл.

159

Определение свободного цианида производится теми же методами, как при анализе медной цианистой ванны.

Определение карбонатов. 10 мл электролита пе­ реносят в коническую колбу на 250 мл, разбавляют водой до 100 мл и приливают 20 мл Ю°/0-ного раствора азотнокислого бария. После коагуляции раствор отфильтровывают через плотный фильтр и промы­ вают 8—10 раз холодной водой. Затем осадок пере­ носят в колбу, в которой производилось осаждение, добавляют 50 мл воды, 2 капли метилоранжа и ти­ труют полученную суспенсию углекислого бария 0,1 н. раствором соляной кислоты до розового окрашива­ ния. Анализ необходимо производить под тягой.

Содержание карбонатов подсчитывается по фор­ муле:

и выпаривают до появления густых белых паров сер­ ного ангидрида. После охлаждения раствор разбав­ ляют водой и переносят в коническую колбу на 250 мл, доливают воду до 100 мл и нагревают до полного растворения осадка. Затем приливают 20 мл 250/0-ного раствора сернокислого аммония и раствор аммиака до появления слабого запаха и нагревают до кипения. Осадок гидрата окиси железа отфильтровывают (филь­ трат сохраняют для определения меди), промывают

железа ведут так же, как при анализе кислого цин­ кового электролита.

Определение меди. Фильтрат после отделения же­ леза нейтрализуют соляной кислотой (уд. веса 1,19) и приливают избыток кислоты для осаждения серебра

160