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1、 電鍍黃金的技術(shù)——選擇鍍黃金的陽極材料
三 覆白金之鈦鋼
覆白金之鈦鋼為現(xiàn)行最廣泛使用的不溶性陽極材料,有優(yōu)秀的耐蝕性。如使用得法,耐用性也相當(dāng)好。而覆白金之鈦鋼在使用上之種類可分為:
A . 鍍白金之鈦鋼(海綿狀白金)。
B . 覆白金之鈦鋼(平滑狀白金)。
一般我們大半以為此二種同稱為覆白金之鈦鋼以為其電極是相同的,并常常錯(cuò)誤的混用。其實(shí)在功能上此二種電極是完全不同的,使用時(shí)必須加以注意。包覆的白金鈦鋼其表面是平滑狀的,所以隨著電解的進(jìn)行,就會產(chǎn)生相當(dāng)大的極化作用,使氧的過電壓增至相當(dāng)高(0.44v),見表1,而具有很強(qiáng)的氧化能力,所
2、以使用于需要制造高氧化電位的過硫酸鹽或過氯酸鹽時(shí)使用。但是在黃金鍍浴中,因其強(qiáng)氧化能力會把鍍液內(nèi)成分氧化分解,導(dǎo)致鍍液的急速老化,所以并不適用。
鍍白金之鈦鋼,其鉑粒子是以極微細(xì)狀態(tài)沉積在鈦電極表面上而呈海面狀。具有很大的表面積可與溶液接觸,其表面積為平滑狀白金幾何面積的數(shù)百倍,所以能減低極化作用,因此具有較低的氧過電壓(0.24v),見表1。其氧化能力較弱,能減緩鍍液的老化速度,所以在黃金鍍浴中使用的陽極以鍍白金之鈦鋼才是適用的,而包白金之鈦鋼則不能使用。另外,鍍白金之鈦鋼在使用前必須在500℃的高溫下進(jìn)行干式氧化封孔,使素材鈦表面生成耐蝕性良好的TiO2,以增進(jìn)其使用壽命。
3、
四 包覆貴金屬氧化物的復(fù)合電極
包覆貴金屬氧化物的復(fù)合電極是不溶性陽極中最具革命性的發(fā)明,不僅耐蝕性良好,而且具有最優(yōu)秀的電極觸媒能,其氧過電壓非常的小。所以在鍍浴中使用為陽極時(shí),其氧化能力非常的低,幾乎不具有氧化作用,為現(xiàn)在鍍黃金浴中最理想的陽極。目前最常使用的類型有:釕/鈦氧化物復(fù)合電極(RuO2/TiO2)及銥/鉭氧化物復(fù)合電極(IrO2/Ta2O5)兩種。
(1) 釕/鈦氧化物復(fù)合電極(RuO2/TiO2)
這是在鈦的素材上包覆觸媒活性優(yōu)秀的RuO2/TiO2復(fù)合氧化物,與鈦基板的密著良好,耐蝕性佳,并具有非常優(yōu)秀的觸媒能,氧過電壓很低,但性脆,制成后要再加工成形不易。
4、雖然RuO2的耐蝕性良好,但在高電位時(shí)有相當(dāng)大的腐蝕領(lǐng)域,見圖1,會氧化成為RuO4。而RuO4為揮發(fā)性且不安全,因此,在會生成RuO4的領(lǐng)域不能用為陽極。所以釕/鈦氧化物復(fù)合電極適用于高濃度氯化物溶液或酸性溶液中為陽極,而不適用于高pH及高電位以產(chǎn)生氧的陽極。如果在會產(chǎn)生氧的溶液中使用,則必須有安全電位的限制。所以在中性或酸性的黃金鍍浴中使用釕/鈦氧化物復(fù)合電極當(dāng)陽極時(shí),必須注意避免使用過高的電流密度,以防止生成RuO4的腐蝕領(lǐng)域,而縮短其使用壽命。
(2) 銥/鉭氧化物復(fù)合電極(IrO2/Ta2O5)
銥/鉭氧化物復(fù)合電極就性質(zhì)而言,與釕/鈦氧化物復(fù)合電極相當(dāng)類似,
5、同樣具有非常優(yōu)秀的媒觸能及低的氧過電壓,而且在中性或酸性的溶液中,IrO2生成IrO4的腐蝕領(lǐng)域比RuO2生成RuO4的腐蝕領(lǐng)域其電位要高出很多,見圖2。這表示IrO2/Ta2O5復(fù)合電極比RuO2/TiO2復(fù)合電極被允許在比較高的電流密度下使用為陽極。所以,就耐用性而言, IrO2/Ta2O5復(fù)合電極比RuO2/TiO2復(fù)合電極有較長的使用壽命,為較理想的陽極。
因此,鍍黃金浴中,其陽極材料的選擇就要考慮電極本身的耐用性及防止其氧化分解鍍液內(nèi)的成分而造成鍍液老化等因素,如果能避免在高電流密度之下使用,則銥/鉭氧化物復(fù)合電極(IrO2/Ta2O5)實(shí)為目前最理想的陽極。如果無法避免而必須在較高的電流密度下作業(yè),則銥/鉭氧化物復(fù)合電極應(yīng)盡量避免使用,此時(shí)鍍白金之鈦鋼則為較理想的陽極選擇。