Комплексные (щелочные) электролиты.

В комплексных электролитах разряжается комплексный ион меди ([Cu(CN₃)]^2-; [CuNH₂CH₂CH₂NH₂]²⁺; [Cu(C₄H₄O₆)]^2-; [Cu(NH₃)₄]²⁺; [Cu(P₂O₇) ₂]^6-; [Cu(P₃O₁₀) ₂]^8-). Степень диссоциации этих ионов мала, поэтому потенциал становится электроотрицательнее (в цианидных электролитах на 0,9 ¸ 1,2 В). Из-за этого не происходит контактного осаждения меди. Щелочные электролиты обладают очень высокой катодной поляризацией. Поэтому осадки получаются мелкозернистыми. Из комплексных электролитов применяют: цианистые, пирофосфатные, аммиакатные, этилендиамидовые, полиэтиленполиаминовые, гексаметафосфатные, триполифосфатные и т.д. Наиболее широко используются цианидные и пирофосфатные электролиты.

Составы щелочных электролитов:

Цианидный электролит:

CuCN – 90 г/л.

NaCN_своб. – 5 ¸ 7 г/л.

КCNS – 40 г/л.

Фурфуриловый спирт – 0,3 ¸ 0,6 г/л

Электролиз ведется при температуре 60 ¸ 70°С, i_к – 2 ¸ 4 А/дм². Анод – медь. Выход меди по току 92%. Перемешивание проводят качанием штанг. Цианидные электролиты дают мелкозернистые осадки с хорошим сцеплением со сталью и цинком, обладают очень хорошей рассеивающей способностью. Основные недостатки цианидных электролитов – это токсичность, большие затраты на очистку сточных вод, низкий выход по току, а также относительно низкая устойчивость состава электролита при эксплуатации. Преимуществом цианидных электролитов является также то, что медь восстанавливается из одновалентных ионов, т.е. за 1 А*ч выделяется гораздо больше меди, чем в простых электролитах.

Пирофосфатный электролит:

CuSO₄*5H₂O – 70 ¸ 90 г/л.

K₄P₂O₇ – 350 г/л.

NH₄OH (25% раствор) – 1 ¸ 2 г/л.

Кислота лимонная 20 г/л.

Na₂SeO₃ – 0,002 г/л.

Электролиз ведется при температуре 35 ¸ 40°С, i_к – 0,8 ¸ 1,7 А/дм², рН – 8,3 ¸8,5. Анод – медь. При нанесении покрытий на сталь следует загружать детали в электролит под током. Кроме того, в начале электролиза необходима повышенная плотность тока (1,0 ¸ 1,5 А/дм²) в течение 20 ¸ 50 сек. Пирофосфатные электролиты не уступают цианидным по рассеивающей способности, однако, неустойчивы и недостаточна адгезия со сталью полученных из них покрытий.

Этилендиаминовый электролит:

CuSO₄*5H₂O – 100 ¸ 125 г/л.

ZnSO₄*7H₂O – 15 ¸ 25 г/л.

(NH₄)₂SO₄ – 45 ¸ 60 г/л.

Этилендиамин – 55 ¸ 60 г/л.

Na₂SO₄*10H₂O – 45 ¸ 60 г/л.

Электролиз ведется при температуре 15 ¸ 25°С, i_к – 0,5 ¸ 2 А/дм², рН – 7,8 ¸ 8,3. Анод – медь. Особенностью этилендиаминовых электролитов является то, что детали загружаются в ванну под током плотностью, в 3-5 раз превышающую рабочую. Длительность «толчка тока» составляет 30-60 сек. Из этилендиаминовых электролитов осаждаются плотные мелкозернистые и блестящие осадки меди. Для улучшения сцепления осадков со стальной основой рекомендуется производить осаждение из двух ванн (первый слой осаждается из электролита с более низкой концентрации меди).

Аммиакатный электролит:

CuSO₄*5H₂O – 90 г/л.

(NH₄)₂SO₄ – 80 г/л.

NH₄NO₃ – 40 г/л.

NH₄OH – 180 г/л.

Электролиз ведется при температуре 20°С, i_к – 1,5 ¸ 8 А/дм², рН – 9,0 ¸ 9,5. Анод – медь. Одними из достоинств электролита являются высокая рабочая плотность тока и достаточно большая производительность. Осадки из аммиакатных электролитов обладают прочным сцеплением со стальной основой. Однако для них характерна низкая устойчивость состава вследствие сильного испарения, а также наличие мощной вытяжной системы вентиляции. Аммиакатные электролиты обладают несколько худшей рассеивающей способностью по сравнению с пирофосфатными электролитами.