Co je potřeba k pomědění?

Ošetření obrobku tenkou vrstvou kovové mědi za účelem získání speciálních vlastností se nazývá měděné pokovování. Měděný povlak se používá jako podvrstva při zpracování povlaků ve více vrstvách pro zlepšení pájení, vytvoření vrstvy elektrické vodivosti, utěsnění závitového spoje a také ochranu ocelových dílů při cementování. Někdy se pro vytvoření dekorativního vzhledu používá měděné pokovování.

Měď je kov, barva růžová, atomová hmotnost 63,57, hustota 8,9 g/cm³, bod tání 1084 °C, tepelná vodivost 1,38 MJ, elektrický odpor 0,0175 Ohm*mm, tažnost. Tvrdost povlaku je 2500-3000 MPa. V chemických sloučeninách elektrolytů se používají jednomocné a dvojmocné kovy.

Pro intenzivní rozpouštění mědi se používají provzdušněné roztoky amoniaku a kyanidu a kyselina dusičná. Normální rozpustnost v kyselině chromové, slabá v kyselině sírové, prakticky nerozpustná v kyselině chlorovodíkové. V přítomnosti vzduchu měď reaguje s vodou, oxidem uhličitým a sloučeninami síry, dochází k oxidaci a tmavnutí. Kov reaguje se všemi organickými kyselinami kromě kyseliny octové. Z alkalických roztoků – snadné rozpouštění v čpavku.

Chrom, zinek, cín, kadmium, hliník, hořčík by neměly přijít do styku s mědí a slitinami při použití poměděných výrobků. Materiál je plastový, snadno se leští, proto se často používá jako ochranný a dekorativní nátěr při vícevrstvém zpracování. Při výrobě kovových kopií uměleckých děl a získávání dílů se složitými profily se používají silné vrstvy měděného povlaku metodou galvanického pokovování.

Technologie pokovování mědí

Ruský akademik B. S. Jacobi v roce 1838 objevil depozici mědi na kovech pomocí galvanické metody. Poté se metoda pokovování mědi začala široce používat pro průmyslové účely.

Kyanidové měděné pokovení

Nejpoužívanější jsou kyanidové elektrolyty. Když je kyanidu málo, dochází na anodě k pasivaci. Není-li v roztoku dostatek volného kyanidu, dochází na anodách k pasivaci s výbojem OH– iontů a uvolněním kyslíku. Navíc ne všechno jeho množství vychází jako plyn. Některé oxidují kyanid na kyanit. Množství kyanidu se snižuje, když oxid uhličitý ze vzduchu reaguje za vzniku uhličitanů.

Pokud proces probíhá na katodách, obsah volného kyanidu by měl být minimální. Během anodického procesu – max. Se zmenšováním volného povrchu anody roste proudová hustota. Vznikají dvojmocné ionty mědi a ukládají se na anodě jako nerozpustný hydrát. Anody jsou pasivovány a dochází k intenzivnímu uvolňování kyslíku.

V kyanidových elektrolytech jsou hlavními složkami volný kyanid sodný a komplexní kyanid měďnatý. V důsledku nedostatečné rozpustnosti anod se množství mědi při práci v elektrolytu snižuje. Pokud se koncentrace iontů mědi sníží, vytvoří se porézní sraženina. Při práci s měděným elektrolytem o nízké koncentraci se používá pouze proud o nízké hustotě. Všechny kyanidové elektrolyty obsahují uhličitan, který se hromadí při oxidaci kyanidu kyslíkem. Malé množství uhličitanu zvyšuje elektrickou vodivost, ale při koncentracích nad 70 g/l v normálním roztoku a 140 g/l v anodově koncentrovaném roztoku dochází k pasivaci, jejímž výsledkem je porézní povlak. K odstranění přebytečných uhličitanů použijte chlorid barnatý nebo zmrazení při teplotách do –5 °C. Srážení uhličitanů sodných je jednodušší než srážení uhličitanů draselných. Přítomnost síranů neovlivňuje elektrolýzu.

Pro zvýšení provozní proudové hustoty a odstranění pasivace se zvýší teplota elektrolytu a zavedou se depasivátory – Rochelleova sůl a thiokyanát draselný. Sulfidy jsou zaváděny do roztoku jako redukční činidla, zabraňující akumulaci dvojmocných kladných iontů mědi.

Pyrofosfátová měď

Při použití takových elektrolytů se získá jemnozrnná struktura. Tenká vrstva sedimentu je hladká a lesklá. Výhodou roztoku pyrofosfátu je jeho vysoká disipativní síla a pomědění ocelových dílů. V alkalickém roztoku při pH 8 a dostatečném přebytku volných oxidových iontů fosforu je měď přítomna jako šestinabité negativní komplexní ionty.

Dusičnan amonný se zavádí do pyrofosfátových elektrolytů, čímž se zvyšuje proudová hustota na anodě a katodě, což kvalitativně zlepšuje srážení. Pro vytvoření sraženiny z třpytek se do roztoku přidá seleničitan sodný, kyselina citrónová nebo trihydroxyglutarová, merkaptothiazol atd.

Je-li proudová hustota vysoká, tvoří se na anodě pasivace tvořené oxidovým nebo solným filmem. Jak teplota stoupá, uvolňování mědi se zrychluje. Při nízké proudové hustotě je nános mědi z pyrofosfátového elektrolytu jemnozrnný s rostoucí proudovou hustotou, struktura nánosu hrubne.

Proudová účinnost na anodě je vyšší než na katodě, takže se nepřidává sůl mědi. Je nutné udržovat stabilní proudovou hustotu, protože při nízké hodnotě je rozpouštění pomalé a při vysoké hodnotě se tvoří těžko rozpustný oxidový film. Pro získání pololesklé sraženiny je nutné pravidelně filtrovat elektrolyt. Pro získání brilantního sedimentu je nezbytná nepřetržitá filtrace.