Podstawowe pojęcia galwanotechniczne. Mechanizmy elektrolitycznego osadzania metali

• Autorzy: Weber J. , Socha J.

Warianty tytułu

EN

Basic Notions in Galvanoplating. Mechanisms of Electrolytic Deposition of Metals

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Podano za Gerischerem schemat mechanizmu osadzania metali z kompleksów kationowych (akwakompleksów) w kąpielach kwaśnych. Z kolei, w kąpielach alkaliczno-cyjankowych, w których z kolei osadzany metal związany jest na ogół w kompleksie anionowym, schemat mechanizmu katodowego osadzania metalu omówiono na przykładzie rozładowania anionowego kompleksu metalu o liczbie koordynacyjnej 2. Rozpatrując mechanizmy elektrolitycznego osadzania metali, omówiono szczegółowiej poszczególne etapy tego procesu, a zwłaszcza szybkość reakcji przejścia (przeniesienia ładunku) oraz kinetykę elektrokrystalizacjL Szybkość reakcji przejścia rozważano w oparciu o fenomenologiczną teorię szybkości reakcji przejścia, natomiast kinetykę elektrokrystalizacji - w oparciu o model ad-jonowy, zaproponowany przez Bockrisa i Reddy'ego. Omówiono szczegółowiej mechanizmy elektrolitycznego osadzania z kąpieli kwaśnych miedzi, niklu i cynku, a z kąpieli słabokwaśnych - cynku i złota. Z kąpieli alkaliczno-cyjankowych osadzić można szereg metali i ich stopów. W artykule omówiono mechanizmy elektrokrystalizacji złota, srebra i miedzi oraz cynku. Mechanizm elektrolitycznego chromowania omówiono, przytaczając schemat osadzania chromu z elektrolitu zawierającego związki chromu(VI), zaproponowany przez badaczy japońskich.

EN

Mechanism of metals deposition from cationic complexes (aqua-complexes) in acid baths according to Gerischer is given. For alkaline-cyanide baths, where deposited metal in general is bounded into anionic complexes, the mechanism of cathodic metal deposition is described on the example of discharge of an anionic complex of the coordination number 2. With an examination of electrolytic metaIs deposition, the individual stages of that process are discussed in details, especially the rate of transition reaction (charge transfer) and the kinetics of electrocrystallization. The transition reaction was examined on the base of phenomenological theory of this reaction and the electrocrystallization kinetics - on the base of ad-ionic model proposed by Bockris and Reddy. More detailed discussion was made for the mechanism of electrolytic deposition of copper, nickel and zinc from acid baths, as well as - zinc and gold from weak-acid baths. From alkaline-cyanide baths many metals and theirs alloys can be deposited. Paper presents the discussion of electrocrystallization mechanism of gold, silver, copper and zinc. Mechanism of electrolytic chromium deposition is given for the schematic chromium deposition process from chromium(VI) containing bath, proposed by Japan investigators.

Słowa kluczowe

PL

galwanotechnika; elektrolityczne osadzanie metali

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Mechaniki Precyzyjnej
• Czasopismo: Inżynieria Powierzchni
• Rocznik: 2004
• Tom: Nr 4
• Strony: 20--32
• Opis fizyczny: rys., tab., bibliogr. 61 poz.

Twórcy

autor

Weber J.

• Instytut Mechaniki Precyzyjnej, Warszawa

autor

Socha J.

• Instytut Mechaniki Precyzyjnej, Warszawa

• Instytut Mechaniki Precyzyjnej, Warszawa

Bibliografia

• [1] Socha J., Weber J.A.: Podstawy elektrolitycznego osadzania stopów metali, Wydawnictwo Instytutu Mechaniki Precyzyjnej, Warszawa 2001.
• [2] Weber J.A., Socha J.:, Inżynieria Powierzchni 8 (2003)1, 15: 8(2003)3,3.
• [3] Orechowa W.W., Bajracznyj B.L: Tieoreticzeskije osnowy galwanostegiczeskich processow, Wysszaja Szkota, Kiew 1988.
• [4] Bagocki W.S.: Osnowy elektrochimii, Chimija, Moskwa 1988.
• [5] Gamburg Ju.D.: Elektrochimiczeskaja kristallizacja mietattow i spławów, Janus-K, Moskwa 1997.
• [6] Kowenski I.M., Powietkin W.W.: Mietałtowieddienije pokrytij, SP Intermet Inziniring, Moskwa 1999.
• [7] Kanani N.: Galvanotechnik. Grundlagen, Verfahren, Praxis, Hanser Verlag, Munchen 2000.
• [8] Gerischer H., Tischer R.P.: Z. Elektrochem. 61 (1957)1159;62(1958)256.
• [9] Gerischer H.: Z. Elektrochem. 57 (1953) 604.
• [10] Wyszomirskis R.: Kinietika elektroosażdijenia mietattow iż kompleksnych elektrolitów, Nauka, Moskwa 1969.
• [11] Weber J.A.: Metali 26 (1972) 576.
• [12] Weber J.A.: Podstawowe parametry galwanotechniczne. Interpretacja elektrochemiczna, Wyd. Instytutu Mechaniki Precyzyjnej, Warszawa 1983.
• [13] Socha J.: Metoda osadzania wysokiej czystości powłok złotych i jej przemysłowe zastosowanie (praca habilitacyjna) Instytut Mechaniki Precyzyjnej, Warszawa 1978.
• [14] Socha J.: Złocenie galwaniczne, Wydawnictwo Instytutu Mechaniki Precyzyjnej, Warszawa 1979.
• [15] Galus Z.: Teoretyczne podstawy elektroanalizy chemicznej, Państwowe Wydawnictwo Naukowe (PWN), Warszawa 1977; Fundamentals of Electrochemical Analysis, 2nd Ed., PWN, Warszawa 1994.
• [16] Vetter J.K.: Elektrochemische Kinetik, Spronger Verlag, Berlin 1961.
• [17] Bockris J.O'M., Reddy A.K.N.: Modern Electrochemistry, Plenum/Rosetta Ed., New York, 1st Ed 1973; 2ndEd. 1999.
• [18] Koryta J., Dvofak J., Bohaćkova V.: Elektrochemia, Państwowe Wydawnictwo Naukowe (PWN), Warszawa 1980.
• [19] Scholl H., Błaszczyk T., Krzyczmonik P.: Elektrochemia,. Zarys teorii i praktyki, Wyd. Uniwersytetu Łódzkiego, Łódź 1998.
• [20] Kiszą A.: Elektrochemia. II Elektrodyka, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne (WNT), Warszawa 2001.
• [21] Eyring H., Glasstone S., Leidler K.J.: J. Chem. Phys. 7(1939)1053.
• [22] Budniok A.: Elektrokrystalizacja metali i stopów z roztworów wodnych, Wydawnictwo Uniwersytetu Śląskiego, Katowice 1988.
• [23] Bockris J.O'M., Damjanović A.: The Mechanism of Electrodeposition of Metals. Modern Aspects of Electrochemistry, J.O'M. Bockris and Conway Edit. No 3, p. 223.
• [24] Kossel W.: Nachr. Wiss. Gottingen, Mat.-phys. Kl. 135 (1927), Leipziger Vortrage 1928.
• [25] Stranski J.N.: J. Phys. Chem. 136 (1928) 259: (B) (1931) 11; (B) 17 (1932) 127.
• [26] Erdey-Gruz T., Volmer M.: Z. phys. Chem. (1926) 119,277.
• [27] Farr J.P.G., Hampson N.A.: Electroanal. Chem. 13 (1967)433.
• [28] Hampson NA, Herdman G.A., Taylor R.: J. Electroanal. Chem. 9 (1970) 25.
• [29] Dirkse T.P., Hampson N.A.: ibid. 7 (1972) 35.
• [30] Dirkse T.P., Hampson N.A.: Electrochim. Acta 17 (1972) 135.
• [31] Dirkse T.P.: J. Electrochem. Soc. 125 (1978) 1591; 126 (1979)541.
• [32] Epelboin J., Ksuori M. Wiart R.: ibid. 122 (1975) 1206.
• [33] Bockris J.O'M., Reddy A.K.N.: Modern Electrochemistry, Plenum/Rosetta Ed., New York 1973, 1173-1223.
• [34] Fleischmann M., Rangarajan S.K., Thirsk H.R.: Trans. Far. Soc. 63 (1967) 1240, 1256.
• [35] Harrison J.A.: J. Electroanal. Chem. 18 (1968) 377.
• [36] Rangarajan S.K.: ibid. 16 (1968) 485.
• [37] De Levie R.: Advances in Electrochemistry and Electrochemical Engineering, Vol.6, Edit. P. Delahay and C.W. Tobias, Interscience, New York 1967.
• [38] .Fleischmann M., Harrison J.A.: Electrochim. Acta, 11 (1966)749.
• [39] Kardos O.: Plating 61 (1974) 129, 219, 316.
• [40] Franklin T.C.: Surface and Coatings Technology 30 (1987)415.
• [41] Bockris J.O'M., Kita H.J.: J. Electrochem. Soc., 109 (1962)5,429.
• [42] Damjanović A., Setty T.Y.H., Bockris J.O'M.: J. Electrochem. Soc. 113 (1966).
• [43] Bockris J.O., Kita H.J.: J. Electrochem. Soc. 109 (1962) 10, 928.
• [44] Epelboin L, Ksouri M., Wiart R.: J. Electrochem. Soc. 122(1975)1206.
• [45] Juodkasis K.: Regularites of Mass Transfer of the Electrode Surface. Electrochemical Reactions of Indium and Gold (praca habilitacyjna) Uniwersytet Wileńsku, Wilno 1996.
• [46] Gerischer H.: Z. physik. Chem. 202 (1953) 302.
• [47] Bockris J.O'M., Nagy Z., Damjanović A.: J. Electrochem. Soc. 119 ((1972) 285.
• [48] Weber J.A., Komendarek W.: Cynkowanie elektrolityczne w kąpielach alkaliczno-cyjankowych, Wydawnictwo Instytutu Mechaniki Precyzyjnej, Warszawa 1994.
• [49] Komendarek W., Weber J.A.: Metali 36 (1982) 962.
• [50] Lipińska D., Wikieł K., Weber J.A.: Powłoki Ochronne 21 (1993)3A 41.
• [51] Lipińska D., Grzęda P., Weber J.A.: ibid. 22(1994) 1/2, 1 1 .
• [52] Lipińska D.: praca doktorska, Instytut Mechaniki Precyzyjnej, Warszawa 1997.
• [53] Socha J.: Inżynieria Powierzchni 3 (1998) 1, 12.
• [54] Hoar J.P.: J. Electrochem. Soc. 126 (1979) 2, 190-199.
• [55] LaBoda M.Z., Holden A. H., Hoar J,P.: J. Electrochem. Soc. 127 (1980) 8, 1709-1713.
• [56] Mandich N.V.: Plating and Surf. Fin. (1997) 5, 108: (1997)6, 97.
• [57] Yoshida K., Suzuki A., Doi K., Arai K.: Kinzoku Hyomen Gijutsu (1997) 30, 338.
• [58] Yoshida K., Taukahara Y,. Koyama K, ibid. (1997) 90,9,457.
• [59] Socha J.: Wpływ składu samosterującej kąpieli chromowej na mechanizm elektroosadzania chromu (praca doktorska), Wydział Chemiczny Politechniki Warszawskiej 1961.
• [60] Socha J.: Inżynieria Powierzchni 3 (1998) 2, 38; 3 (1998)3,20.
• [61] Socha J.: Galvanotechnik 90 (1999) 11, 2976; 92 (2001)2, 354; 92 (2001) 12, 3221