电解(jiě)处理--去除镀液金属杂质方法
电解处理是大家在电镀工业中常用的去除杂质的方法。电解处理亦是一个电镀过程,不过它不是以获得良好电镀层为目的,而是以去除杂(zá)质(或调整镀液成分含量)为目的。所不同的只是在阴极上不吊挂零件,而是改为吊挂以去除杂质而制作的电解板(又称假阴极)。在通电(diàn)的(de)情况下,使杂质在阴极电解板上沉积、夹附或还原(yuán)成相对无害的物质。在少数(shù)情(qíng)况下,电解去(qù)除杂质也有(yǒu)在阳极(jí)上进行的,使某些(xiē)能被氧化的杂质,在通电的情况下,到达阳(yáng)极上(shàng)氧化为(wéi)气体逸出或变(biàn)为相对无害的物质。
一、电解条件的选(xuǎn)择
这里所指的电解,目的是要去除镀液中的(de)杂质,但是(shì)在电解(jiě)去除杂质的(de)同时,往往也伴随有溶液中(zhōng)主要金属离子的放电沉积。为了提高去除杂质的(de)速率,减慢溶液中主要金属离子的沉积速率,就要(yào)注意电解(jiě)处理(lǐ)的操作条件(jiàn)。
① 电流密度:电解处理时,以控制多大的电流密度为好,原则上(shàng)要按照电镀时杂质起不良影(yǐng)响的电流(liú)密度范围。也就(jiù)是说,在电镀过程中,若杂质的影响(xiǎng)反(fǎn)映在低电流密(mì)度区,那么电解处理时应控制在低电流密度下进行,假使杂质(zhì)的影响反映在高电流密度区,则应选用高电流密度(dù)进行电解;如(rú)果杂质在高电流(liú)密度(dù)区和低电流密度区(qū)都有影响(xiǎng),那么可先用高电流密度电解处理一段时间,然后再改用低电流密(mì)度(dù)电解处理,直至镀液恢复正常。在一(yī)般情况下,凡是用低电流密度(dù)电解可以(yǐ)去除的杂质,为了减少镀液中主要放电金属离子的沉积,一般都采用(yòng)低电流密度电解。事(shì)实上,电镀生产中,多数杂质的影响反映在低电流密度区,所以通常电解处理的电流密度控制在0.1A/dm2~0.5A/dm2之间。
② 温度和(hé)pH值:电解处理时温度(dù)和pH的(de)选择,原则上也是要根据电镀时杂质起不良影响较大的温度和pH范围。例(lì)如镀镍溶液中的铜杂质和NO3-杂质,在pH较低时的影响较大,所以(yǐ)电解去除镀(dù)镍溶液中的铜杂质(zhì)和NO3-杂(zá)质时,应选用低pH进行电解,在这样的条件(jiàn)下,去除杂质的速(sù)率较快。有些杂质在电解过程中会分(fèn)解(jiě)为气体(如NO3-在阴极(jí)上还原为氮氧化物或氨,Cl-在阳极上氧化为Cl2,等(děng),这时就应选用高温(wēn)电解,使电解过程中形成的气体挥发逸出(气体在溶液中的溶解度,一般随温度升高而降低),从而防止它溶解于水而重新沾污镀液。
按(àn)照一般规律,随(suí)着镀液温度的(de)升高,电解(jiě)去除杂质的(de)速率也增大,所以当加温对镀液主要(yào)成分没有影响时,电解处理宜在加温下(xià)进行(háng)。但究竟以(yǐ)控制在什么温(wēn)度为好,最好通过小试验确定。
③ 搅拌:电解处理既然是依靠杂质(zhì)在阴极(jí)(或阳极)的表面上反应而被除去,那么就应创造条件,使杂质与电极(jí)表面有充分的接触机(jī)会。搅(jiǎo)拌可以加(jiā)速杂(zá)质运动,使它与电极(jí)的接触机会增多,所以为(wéi)了提高(gāo)处理效果,电解时应搅拌镀液。
二、电解处理的要求(qiú)
① 首先要查明有害杂质是否来源于电解过程(chéng):电解处理可(kě)以去除某些杂质,但有时(shí)也会产生杂质。例如有害杂质来源于不纯的阳极,电解处理时仍用这种阳极,那么随着电(diàn)解过程的进行,杂(zá)质(zhì)会(huì)越积越(yuè)多;又如杂(zá)质来源于(yú)某些化合物在电极上的分解,那(nà)么电解(jiě)将使这类分解产(chǎn)物逐渐增多。这样的电解处理,不但不能净化镀液,反而会不断加重(chóng)镀液的污染。因此,在电解(jiě)处理(lǐ)前,要进行必要的检查,预(yù)防处理过程中产生有害杂质。
电解用的阴极(假阴极)面积要尽可能大:用电解法去除杂质,大多是在阴极(jí)表面上进行的,所以增大(dà)阴极面积,可以提高去(qù)除杂质的效率n同时为了在不同的电流密度部位电解(jiě)去除镀(dù)液中不同杂(zá)质或同一种杂质(zhì),要求电解(jiě)用的阴极做成凹凸的表面(如(rú)瓦楞形(xíng)),这样(yàng)可以提高电解处(chù)理的效果。但阴极上的凹处不宜太深,以防止电流密度过小而使杂质不能在(zài)这些部位沉(chén)积或还(hái)原(yuán)。
③ 电(diàn)解过程(chéng)中,要定时刷洗阴极:由于电解处理的时间一般都比较长,在长时间的电解过程中,阴极上可能(néng)会产生疏松的沉积物,它的脱落会重新沾污镀液,所以在电解(jiě)一段时(shí)间后,应将阴极取出刷洗,把阴极上疏松或不良的沉积物刷去后再继续电解。
④ 电解处理前,最好先做(zuò)小试验估(gū)计一下电解处理(lǐ)的效果和时间:有些杂(zá)质(zhì),用电解处理很难除去,若盲目地采用电解处理,可能(néng)花了(le)很长时间(jiān)也不能使(shǐ)镀液恢复正常(cháng)。