用于镀金的柠檬酸金盐制造技术

一种用于镀金的柠檬酸金盐，在酸性和中性镀金工艺中采用柠檬酸金盐替代二氰络金酸钾，该柠檬酸金盐是二氰络金酸盐与柠檬酸酸式盐的混合结晶体，其化学组成为ＭＡｕ（ＣＮ）↓［２］（Ｍ↓［３］Ｃ↓［６］Ｈ↓［５］Ｏ↓［７］.ｋ↓［１］Ｃ↓［６］Ｈ↓［８］Ｏ↓［７］）ｋ↓［２］，式中Ｍ代表一价阳离子Ｋ↑［＋］，Ｎａ↑［＋］，ＮＨ↑［４＋］中的一种或其结合，ＭＡｕ（ＣＮ）↓［２］为二氰络金酸盐；Ｍ↓［３］Ｃ↓［６］Ｈ↓［５］Ｏ↓［７］.ｋ↓［１］Ｃ↓［６］Ｈ↓［８］Ｏ↓［７］为柠檬酸的酸式盐，是由柠檬酸Ｃ↓［６］Ｈ↓［８］Ｏ↓［７］和柠檬酸盐Ｍ↓［３］Ｃ↓［６］Ｈ↓［５］Ｏ↓［７］混合而成，ｋ↓［１］为二者的摩尔比值０≤ｋ↓［１］≤５；Ｋ↓［２］为柠檬酸酸式盐与二氰络金酸盐的摩尔比值０．３≤ｋ↓［２］≤５。在向镀液中加入柠檬酸金盐补充金消耗的同时，还可补充柠檬酸盐的消耗，稳定镀液的ＰＨ值，从而改进镀液的稳定性能，显著提高镀层结合力和镀金质量，其与二氰络金酸钾相比毒性较低，故使用相对安全，有利于环保，管理更加方便。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于镀金的主盐，特别是一种用于电镀金或化学镀金的柠檬酸金盐，它主要适用于酸性和中性镀金工艺。
技术介绍
镀金在工业上有广泛的应用。镀金工艺大体上可分三类：碱性氰化物镀金、亚硫酸盐镀金、酸性和中性镀金。碱性氰化物镀金因其使用剧毒的KCN为络合剂，不利于安全及环保，故应用范围受到严格限制。亚硫酸盐镀金因镀液稳定性差，生产成本高，未获广泛应用，当前使用最广泛的镀金工艺为酸性和中性镀金。酸性和中性镀金工艺通常使用二氰络金酸钾[化学式KAu(CN)2，又名氰化亚金钾，俗称金盐]为主盐(详见《表面处理工艺大全》第290页，柳玉波主编，中国计量出版社，1996年5月第一版)。该工艺根据金的消耗量定量补充二氰络金酸钾。其存在如下不足：镀金过程中，由于电极反应的消耗和镀金工件放入、取出造成的洗涤损失，致使镀液中的金和柠檬酸盐同时都有损耗。该工艺使用二氰络金酸钾为主盐，只是单纯补充金的损耗，镀液中柠檬酸盐的损耗需要另外补充。由于市售柠檬酸盐品种单一，其PH值往往与镀液PH值相差较大，所以通常在补加柠檬酸盐后，还需要另行调整镀液的PH值，比较麻烦。另外，二氰络金酸钾属剧毒物质，给使用和管理带来诸多不便。另外，实际生产中，需要镀金的底层材料多为镀镍层。镍层表面在空气中容易生成钝化膜NiO，影响镀金层与镍底层的结合。-->
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于镀金的柠檬酸金盐，在酸性和中性镀金工艺中以它替代二氰络金酸钾，在向镀液中加入柠檬酸金盐补充金消耗的同时，还可补充柠檬酸盐的消耗，稳定镀液的PH值，从而改进镀液的稳定性能，显著提高镀层结合力和镀金质量，其与二氰络金酸钾相比毒性较低，故使用相对安全，有利于环保，管理更加方便。本专利技术的目的是这样实现的：在酸性和中性镀金工艺中采用柠檬酸金盐替代二氰络金酸钾，其技术要点在于：所述柠檬酸金盐是二氰络金酸盐与柠檬酸酸式盐的混合结晶体，其化学组成为MAu(CN)2(M3C6H5O7·k1C6H8O7)k2，式中M代表一价阳离子K+，Na+，NH4+中的一种或其结合，MAu(CN)2为二氰络金酸盐；M3C6H5O7·k1C6H8O7为柠檬酸的酸式盐，是由柠檬酸C6H8O7和柠檬酸盐M3C6H5O7混合而成，k1为二者的摩尔比值0≤k1≤5；K2为柠檬酸酸式盐与二氰络金酸盐的摩尔比值0.3≤k2≤5。由于本专利技术在酸性和中性镀金工艺中，采用柠檬酸金盐替代二氰络金酸钾作为镀金主盐，而柠檬酸金盐是二氰络金酸盐与柠檬酸酸式盐的混合结晶体，所以在向镀液中加入柠檬酸金盐补充金消耗的同时，还可补充柠檬酸盐的消耗，稳定镀液的PH值，从而改进镀液的稳定性能。实际生产中，需要镀金的底层材料多为镀镍层。镍层表面在空气中容易生成钝化膜NiO，影响镀金层与镍底层的结合。柠檬酸根对Ni2+有很强的络合能力，其稳定常数β＝2×1014，因此，柠檬酸盐可去除镍层表面的钝化膜，提高镀金层与镍底层的结合力和镀金质量。柠檬酸金盐MAu(CN)2·(M3C6H5O7·k1C6H8O7)k2组成中含有CN-，通常情况下，CN-剧毒。由于其组成中还同时含有一价金离子Au+和柠檬酸根C6H5O73-，金离子和柠檬酸根离子的同时存在显著降低了组分中-->所含CN-的毒性。大鼠试验KAu(CN)2·K3C6H5O7·0.5C6H8O7的急性经口半数致死量为LD50＝80mg/kg，其毒性显著低于简单氰化物，已不属剧毒物质。其与二氰络金酸钾相比毒性较低，故使用相对安全，有利于环保，管理更加方便。具体实施方式结合以下实施方式详细说明本专利技术的具体结构。在酸性和中性镀金工艺中采用柠檬酸金盐替代二氰络金酸钾，该柠檬酸金盐是二氰络金酸盐与柠檬酸酸式盐的混合结晶体，其化学组成为MAu(CN)2(M3C6H5O7·k1C6H8O7)k2，式中M代表一价阳离子K+，Na+，NH4+中的一种或其结合，MAu(CN)2为二氰络金酸盐；M3C6H5O7·k1C6H8O7为柠檬酸的酸式盐，是由柠檬酸C6H8O7和柠檬酸盐M3C6H5O7混合而成，k1为二者的摩尔比值0≤k1≤5；K2为柠檬酸酸式盐与二氰络金酸盐的摩尔比值0.3≤k2≤5。式中的k1决定产品的PH值，k1值越大，产品的酸度就越高。当k1＞5时，产品酸性则过强，金镀层无光泽，镀金效果明显降低。只要选择恰当的k1值，就可以使柠檬酸金盐产品的PH值与用户镀液的PH值一致或接近。这样，用户在向镀槽的镀液中添加柠檬酸金盐补充金的消耗时，可同时使镀液的PH值保持稳定。例如，镀金用户的镀液PH值在5.0-5.2之间，与之对应的柠檬酸金盐产品的k1值为0.5，若阳离子全部是钾，其化学组成可示为KAu(CN)2·(K3C6H5O7·0.5C6H8O7)k2。该产品本身的PH值为5.1，且具有一定的缓冲能力，加入后可同时使镀液的PH值稳定在5.1左右。式中k2为混合结晶体中柠檬酸盐与二氰络金酸盐的摩尔比值，k2值的大小根据镀金用户的特点决定。k2值越大，产品中柠檬酸盐的含量越高。事实上，许多酸性和中性镀金的镀液中或多或少都含有柠檬酸盐。如果镀金镀液-->中柠檬酸盐含量较低或者不含柠檬酸盐，k2取低值；镀厚金用户，生产中柠檬酸盐损耗较慢，k2取低值；反之选取高值。这样，加入柠檬酸金盐，补充金的损耗的同时，柠檬酸盐的损耗也得到了补充，镀液更稳定，使用更方便。通常以0.3≤k2≤5为宜。另外，柠檬酸金盐的毒性与k2值有关。k2值越大，毒性越低。实际产品的k2值在0.3～5之间，与二氰络金酸钾相比，柠檬酸金盐的毒性较低，使用相对安全，管理比较方便，更适合镀金用户的需要。柠檬酸金盐是二氰络金酸盐与柠檬酸酸式盐的混合结晶体，其制造方法有共晶法与混合法两种。其共晶法，是将二氰络金酸盐，柠檬酸盐，柠檬酸按比例溶于热水，冷却后即析出均匀的混合结晶体。混合法：将二氰络金酸盐，柠檬酸盐，柠檬酸的细晶混匀，再加水或加柠檬酸盐的水溶液混匀，使生成均匀的混合结晶体。实际产品可以含有水分，包括结晶水。用柠檬酸金盐替代金盐用于酸性和中性镀金工艺，其使用方法为：1.开缸(新镀液配制)(1)按原需金盐量(或金量)，据化学式换算柠檬酸金盐加入量m1。(2)据m1计算同时带入的柠檬酸盐量m2。(3)从原柠檬酸盐总量中减去m2，作为柠檬酸盐的实际加入量(保持柠檬酸盐总量不变)。其余操作步骤不变。2.补缸(生产过程中镀液成分补充)按原需加入金盐量(或金量)据化学式换算柠檬酸金盐加入量。由于同时补充了镀液中柠檬酸盐的消耗，镀液中柠檬酸盐浓液，PH值两个重要指标更稳定，可提高镀金质量，延长柠檬酸盐浓度及PH值的调整周期，使用更方便。-->实际生产时柠檬酸金盐的组成要适应镀金工艺。应选择恰当的k1值使产品的PH值与镀液的PH值一致或接近，选择恰当的k2值提高镀液中柠檬酸盐浓度的稳定性。一价阳离子K+，Na+，NH4+对镀金影响不大，通常可互相代用，不一定要求与镀液的阳离子一致。实施方式一  电镀厚金主盐成份KAu(CN)2KAu(CN)2·K3C6H5O7·0.5C6H8O7开缸二氰络金酸钾 40g/l柠檬酸       18g/l柠檬酸钾     40g/l PH          5.0-5.8柠檬酸金盐96g/l补缸1.每耗本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于镀金的柠檬酸金盐，在酸性和中性镀金工艺中采用柠檬酸金盐替代二氰络金酸钾，其特征在于：所述柠檬酸金盐是二氰络金酸盐与柠檬酸酸式盐的混合结晶体，其化学组成为ＭＡｕ（ＣＮ）↓［２］（Ｍ↓［３］Ｃ↓［６］Ｈ↓［５］Ｏ↓［７］.ｋ↓［１］Ｃ↓［６］Ｈ↓［８］Ｏ↓［７］）ｋ↓［２］，式中Ｍ代表一价阳离子Ｋ↑［＋］，Ｎａ↑［＋］，ＮＨ↓［４］↑［＋］中的一种或其结合，ＭＡｕ（ＣＮ）↓［２］为二氰络金酸盐；Ｍ↓［３］Ｃ↓［６］Ｈ↓［５］Ｏ↓［７］.ｋ↓［１］Ｃ↓［６］Ｈ↓［８］Ｏ↓［７］为柠檬酸酸式盐，是由柠檬酸Ｃ↓［６］Ｈ↓［８］Ｏ↓［７］和柠檬酸盐Ｍ↓［３］Ｃ↓［６］Ｈ↓［５］Ｏ↓［７］混合而成，ｋ↓［１］为二者的摩尔比值０≤ｋ↓［１］≤５；Ｋ↓［２］为柠檬酸酸式盐与二氰络金酸盐的摩尔比值０．３≤ｋ↓［２］≤５。

【技术特征摘要】
1、一种用于镀金的柠檬酸金盐，在酸性和中性镀金工艺中采用柠檬酸金盐替代二氰络金酸钾，其特征在于：所述柠檬酸金盐是二氰络金酸盐与柠檬酸酸式盐的混合结晶体，其化学组成为MAu(CN)2(M3C6H5O7·k1C6H8O7)k2，式中M代表一价阳离子K+，Na+，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张东山，
申请(专利权)人：张东山，
类型：发明
国别省市：89[中国|沈阳]