Электронная почта
Сделать заказ
Назад в меню
Фазлутдинов К.К.
07.08.2018 (обновленно 07.08.2018)
1627 просмотров

Медные аноды АМФ для гальваники

Процесс гальванического меднения их любого электролита ведется с растворимыми анодами. В качестве анодов применяют медь марки АМФ и М1 в холоднокатаном и горячекатаном исполнении.

ГОСТ 767-91 Аноды медные. Технические условия 

По маркам выделяют следующие виды медных анодов:

Марка

Основные компоненты, %

Максимальное содержание примесей, %:

Cu

P

Bi

Sb

As

Fe

Ag

Pb

Ni

Sn

S

Zn

О

АМФ

Ост.

0,03-0,16

0,001

0,002

0,002

0,005

0,003

0,005

0,002

0,002

0,004

0,004

-

АМФу

Ост.

0,03-0,08

0,001

0,002

0,001

0,003

0,003

0,002

0,002

0,002

0,003

0,004

-

М1у

99,9

-

0,001

0,002

0,001

0,003

-

0,002

0,002

0,002

0,003

0,004

0,045

 

Медь из анодов при растворении переходит в ионы Cu2+ с одновременным образованием малого количества Cu+. За счет реакции диспропорционирования в растворе образуется мелкодисперсный порошок металлической меди - шлам:

2Cu+ → Cu2+ + Cu

Данная реакция происходит и вблизи анода, и в объеме электролита, поэтому применение анодных чехлов, как, например, в случае никелирования, не позволяет полностью решить проблему.

Более подробно растворение меди в активной области описывается двумя моделями.

По первой модели происходят реакции:

Cu ↔ Cu+ + e

Cu+ + H2O → CuOH+ + H+ + e

CuOH+ + H+ → Cu2+ + H2O

После сложения формул получится уравнение:

Cu → Cu2+ +2e

Одновременно с растворением анода образуется оксид меди (I):

2Cu+ + H2O → 2[CuOH] + 2H+ → Cu2O + H2O + 2H+

По второй модели идут реакции:

Cu + H2O → CuOH+ + H+ + 2e

CuOH+ + H+ → Cu2+ + H2O

После сложения формул также получится уравнение:

Cu → Cu2+ +2e

медленными стадиями процессов I и II соответственно являются реакции:

Cu+ + H2O → CuOH+ + H+ + e

Cu + H2O → CuOH+ + H+ + 2e

В области полирования процесс осложняется образованием солевой пленки сульфата меди и оксидов:

Cu2+ + H2O → CuO + 2H+

При попадании шлама вглубь электролита оксид меди (II) растворяется быстро, а (I) - медленно:

Cu2O + 2H+ → Cu2+ + Cu + H2O

Образующаяся при этом металлическая медь накапливается на дне ванны.

Введение в медные аноды фосфора до 0,1% позволяет как улучшить ситуацию со шламообразованием, так и ускорить растворение анодов, сделать этот процесс более равномерным. Аноды из меди, содержащие фосфор. Медные аноды с фосфором относятся к марке АМФ.

Ускоренное растворение медных анодов АМФ связано со следующими реакциями:

2Cu3P + 4H2O → Cu(H2PO2)2 + 5Cu2+ + 4H+ + 14e

Cu3P + 3H2O → CuHPO3 + 2Cu2+ + 5H+ + 9e

2Cu3P + 8H2O → Cu3(PO4)2 + 3Cu2+ + 16H+ + 22e

Все эти реакции приводят к дополнительному подкислению прианодного слоя, благодаря чему ускоряется растворение оксидов меди непосредственно на поверхности анода.

На протекание этих реакций указывает то обстоятельство, что после 2-3 месяцев работы ванны меднения с анодами АМФ, в электролите химическим анализом образуются ионы фосфорной кислоты, концентрация которых достигает 0,03 г/л. Ионы фосфорноватистой и фосфорной кислот, образующиеся по указанным выше реакциям, по ходу анализа окисляются до ионов фосфорной кислоты, в виде которых они обнаруживаются. Косвенным подтверждением того, что эти реакции имеют место, является включение фосфора до 0,001%масс. в покрытие по реакциям:

H2PO2- + 2H+ + e → P + 2H2O

HPO32- + 5H+ + 3e → P + 3H2O

При увеличении концентрации сульфата меди и серной кислоты в электролите скорость растворения медных анодов уменьшается.

Следует заметить, что анодный выход по току меди выше 100% за счет ее химического подтравливания электролитом.

Конец статьи
Нажмите на звезду
Средняя оценка: 3,67
Всего оценок: 6
Данная статья является интеллектуальной собственностью ООО "НПП Электрохимия". Любое копирование информации возможно только с разрешения владельца сайта. Размещение активной индексируемой ссылки на https://zctc.ru обязательно.