Tiểu luận mạ vàng công nghệ mạ điện

Tiều luận mạ vàng Lời Nói Đầu Cùng với phát triển khoa học cơng nghệ ứng dụng Vàng phát triển nhiều Trong tiểu luận này, chúng tơi muốn tìm hiểu công nghệ mạ Vàng sử dụng sản xuất cơng nghiệp nước ngồi nước Vàng biết đến có giá trị cao từ thời tiền sử, có lẽ kim loại mà người sử dụng có giá trị trao đổi sử dụng lễ nghi, dùng để làm đồ trang sức Vàng (Au) kim loại mềm, dễ cán , dát mỏng, bền mặt hóa học khơng bị oxi hóa khơng khí , axit, kiềm , H S hợp chất khác lưu huỳnh không tác dụng với Au, khơng khí Vàng khơng bị mờ Vàng bị hòa tan nước cường toan, dung dịch xianua, hỗn hợp dung dịch HCl H CrO Ngoài vàng có khả dẫn điện dẫn nhiệt tốt Nó có ưu điểm ứng dụng nhiều, đặc biệt công nghệ mạ vàng Mạ Vàng phương pháp kết tủa lớp vàng mỏng lên bề mặt kim loại khác , thông thường kim loại để mạ vàng Cu Ag, phương thức điện hóa Có nhiều phương thức để mạ Vàng, phạm vi tiểu luận chúng tơi giới thiệu vài phương pháp mạ Vàng sử dụng phổ biến sản xuất công nghiệp Tuy nhiên, có thiếu sót, mong Lê Xn Linh – Bùi Đức Cường Tiều luận mạ vàng người đóng góp thêm tiểu luận chúng tơi hồn thiện Chúng Tơi Xin Trân Thành Cảm Ơn! Phần 1: Một số ứng dụng vàng Vàng nguyên chất mềm dùng cho việc thông thường nên chúng thường làm cứng cách tạo hợp kim với bạc, đồng kim loại khác Vàng hợp kim thường dùng nhiều ngành trang sức, tiền kim loại chuẩn cho trao đổi tiền tệ nhiều nước Vì tính dẫn điện tuyệt vời, tính kháng ăn mòn kết hợp lí tính hóa Lê Xuân Linh – Bùi Đức Cường Tiều luận mạ vàng tính mong muốn khác, vàng bật vào cuối kỉ 20 kim loại cơng nghiệp thiết yếu Các ứng dụng khác: • Vàng làm thành sợi dùng ngành thêu • Vàng thực chức quan trọng máy tính, thiết bị thơng tin liên lạc, đầu máy máy bay phản lực, tàu không gian nhiều sản phẩm khác • Tính dẫn điện cao đề kháng với ơxi hố vàng khiến sử dụng rộng rãi để mạ bề mặt đầu nối điện, bảo đảm tiếp xúc tốt trở kháng thấp • Vàng dùng nha khoa phục hồi, đặc biệt phục hồi thân cầu giả • Vàng keo (hạt nano vàng) dung dịch đậm màu nghiên cứu nhiều phòng thí nghiệm y học, sinh học, v.v Nó dạng dùng làm nước sơn vàng lên đồ gốm trước nung • Axít clorauric dùng chụp ảnh để xử lí ảnh bạc • Aurothiomalat dinatri dùng để điều trị viêm khớp dạng thấp • Đồng vị vàng Au , (chu kỳ bán rã: 2,7 ngày) dùng điều trị số ung thư số bệnh khác • Vàng dùng để tạo lớp áo phủ, giúp cho vật chất sinh học xem kính hiển vi điện tử quét Lê Xuân Linh – Bùi Đức Cường Tiều luận mạ vàng Phần 2: Quy Trình Cơng Nghệ Mạ Vàng 2.1:Giới Thiệu Tổng Quát Về Mạ Vàng Chúng ta biết mạ Vàng sử dụng công nghệ điện hóa để tạo lớp vàng mỏng bề mặt vật liệu nhằm cho bề mặt vật liệu có đặc tính thay đổi Có vài dạng mạ Vàng sử dụng ngành công nghệ điện tử: - Mạ Vàng tinh khiết ,mềm sử dụng công nghiệp bán dẫn Một lớp Vàng dễ dàng hàn làm liên kết cáp quang - Vàng cứng, bóng cầu nối với độ tính khiết từ 99,799,9% Au Nó thường chứa lượng nhỏ Nicken Coban Các nguyên tố cản trở kết nối chúng khơng thể sử dụng cơng nghiệp bán dẫn - Vàng cứng, bóng bảng mạch in mạ từ bể mạ có nồng độ Vàng thấp Cũng thường chứa Niken Coban - Vàng tinh khiết, mềm mạ từ dung dịch điện phân đặc biệt Hầu mạch in mạ theo cách Có dạng ngành hóa học mạ Vàng: - Mạ vàng xianua bazo để mạ Au mạ hợp kim Vàng - Mạ vàng xianua trung tính để mạ Au có độ tinh khiết cao - Mạ vàng axit để mạ vàng cứng bóng hợp kim vàng Lê Xuân Linh – Bùi Đức Cường Tiều luận mạ vàng - Mạ vàng không xianua, thường mạ từ phức sunfit dùng để mạ vàng hợp kim Au - Mạ vàng hỗn hợp Vàng mạ dòng điện ( theo phương pháp điện hóa) mạ khơng có dòng điện ( theo phương pháp hóa học ) tạo lớp phủ 2.2 Mạ Vàng Theo Phương Pháp Điện Hóa Đây phương pháp mạ vàng mà sử dụng phương pháp mạ điện Sau chúng tơi tìm hiểu phương pháp mạ có sử dụng đến dòng điện Trong phần chúng tơi trình bày mảng mạ Au sử dụng dòng điện: - Mạ vàng từ dung dịch xianua - Mạ vàng từ dụng dịch không xianua 2.2.1 : 2.2.1a : - Mạ Vàng Từ Các dung dịch xianua Mạ Vàng từ dung dịch xianua kiềm Thành phần dung dịch: Bao gồm: phức xianua Au + dạng KAu(CN) thêm KCN tự Lê Xuân Linh – Bùi Đức Cường Tiều luận mạ vàng Người ta dùng KCN để tăng độ dẫn điện cho dung dịch ( KCN chất điện ly mạnh ), KCN ngăn cản Au bị kết tủa dạng AuCN theo phương trình : Au + + CN − ↔ AuCN ↓ phản ứng dịch chuyển sang phía trái ngăn kết tủa AuCN Ngồi KCN có khả tạo mơi trường pH trì phạm vi 11-12 ( mơi trường bazo mạnh) - Chế độ mạ : Dung dịch mạ chuẩn bị : hòa tan KCN vào KAu(CN) vào nước mềm rót vào bể mạ , thêm nước đến thể tích định khuấy KAu(CN) : nồng độ Au + : 4-10 g/l KCN tự 10-20 g/l Mật độ dòng catot : 18-30 C D C = 0,1- 0,3 A/dm 45- 55 C D C = 0,2- 0,5 A/dm pH dung dịch trì khoảng 11-12 Anot dùng thép khơng gỉ vàng tinh khiết (99,99%) Nồng độ lớn, nhiệt độ cao D C cho phép hiệu suất dòng lớn Muốn tăng thêm độ dẫn điện cho dung dịch ta có thêm vào dung dịch lượng K PO 2530g/l - Q trình xảy catot: Trong dung dịch có ion phức Au(CN) −2 xảy phân ly theo phương trình sau Au(CN) −2 ↔ Au + + 2CN − Lê Xuân Linh – Bùi Đức Cường Tiều luận mạ vàng Ta có : [Au(CN) −2 ] = β2 ( số bền) [Au + ].[CN - ]2 Trong [Au(CN) −2 ] , [Au + ], [CN − ] nồng độ ion dung dịch Hằng số β2 cho biết độ bền ion phức ( số bên để ion phức phân ly qua giai đoạn), theo tính tốn giá trị β2 = 10 , giá trị lớn, phức bền Nồng độ Au + tính theo biểu thức sau: [Au(CN)-2 ] [Au ] = 10 - , - [CN ] + Nồng độ Au + nhỏ trình mạ xảy catot sau: Catot hút ion mang điện tích dương tới vùng gần bề mặt ( gọi lớp kép Helmholtz) Thêm vào đó, ion phức mang điện tích âm Au(CN) tiến đên lớp bị phân cực điện trường catot Sự phân phối ligan xung quanh kim loại mà bị xáo trộn giúp cho khuếch tán ion phức vào lớp Helmholtz dễ dàng Cuối bên lớp Helmholtz phức bị phá vỡ, ligan giải phóng, kim loại tách dạng cation kim loại tiến đến nhận điện tử từ bề mặt catot kết tủa bề mặt tạo thành lớp mạ Lê Xuân Linh – Bùi Đức Cường Tiều luận mạ vàng Sơ đồ hình thành lớp mạ Au điện cực catot 1- ion kim loại tạo phức ( Au + ) với phối tử dung dịch 2- bóp méo phức ( lớp khuếch tán) 3- ion kim loại thoát khỏi trường phức lớp Helmholtz 4- ion kim loại trung hòa 5- ngun tử kim loại hình thành điểm phát triển -Phương pháp tạo lớp mạ có độ tinh khiết cao, tinh thể mạ nhỏ mịn Tuy nhiên mạ xianua tương đối độc hại 2.2.1.b.Mạ Vàng Từ Dung Dịch Xianua Trung Tính Lê Xuân Linh – Bùi Đức Cường Tiều luận mạ vàng -Thành phần dung dịch: dung dịch chứa Au + dạng phức KAu(CN) KCN tự với hàm lượng thấp.pH 6,5-7,5 điều chỉnh H PO - Chế độ mạ: KAu(CN) tính nồng độ Au + 8-12 g/l Axit citric : C H O Kali citrat KH PO 3H O Tl SO 18-20g/l 40-50 g/l 35g/l 0,0007- 0,0008 g/l Mật độ dòng catot D C 0,5- 1,0 A/dm , nhiệt độ mạ từ 6080 C pH dung dịch trì từ 6,5- 7,5 anot sử dụng anot không tan ( Ti mạ bạch kim) Nên khuấy liên tục - Quá trình xảy catot xảy tương tự theo chế môi trường xianua bazo Tuy nhiên, phương pháp có kèm theo H catot hiệu suất dòng khơng thể đạt đến 100% - Phương pháp chủ yếu dùng để mạ lớp vàng dày , độ tính khiết khơng cao, lớp mạ nhẵn môi trường kiềm 2.1.c.Mạ Vàng Từ Dung Dịch Xianua Axit Lê Xuân Linh – Bùi Đức Cường Tiều luận mạ vàng -Thành phần dung dịch: dung dịch chứa Au + dạng phức KAu(CN) cho thêm axit hữu axit citric axit tartric (hay gọi axit 2,3-dihydroxi succinic HOOC-CH(OH)CH(OH)-COOH) hai axit để trì pH khoảng 4-6 - Chế độ mạ: giới thiệu dung dịch mạ xianua axit có thành phần chế độ mạ khác sau: + Dung dịch mạ 1: KAu(CN) nồng độ Au + 8-12 g/l Axit citric 50-140g/l Nhiệt độ mạ dung dịch 20-60 C , pH trì 4,5-6,0, mật độ dòng catot D C = 0,2- 1,0 A/dm , anot sử dụng Titan mạ bạch kim Dung dịch mạ cần phải đu đưa catot mạ Dung dịch dùng để mạ vàng cho dây kéo căng chạy liên tục qua bể + Dung dịch mạ 2: KAu(CN) nồng độ Au + 1,5-2,0 g/l Kali citrat 45-50 g/l CoSO 7H O 0,3-0,4 g/l Nhiệt độ 20-30 C 0,15- 0,5 A/dm DC Anot dùng Titan mạ bạch kim Dung dịch dùng để mạ lót vàng trước mạ hợp kim vàng lên Đồng (Cu) pH trì 4,0 -4,5 - Pha chế dung dịch: Hòa tan kali citrate vào nước mềm, thêm axit citric khuấy cho tan hết , dùng KOH thêm vào để điều chỉnh pH đến 3,44,2 Cho KAu(CN) vào khuấy tan thêm nước, điều chỉnh 10 Lê Xuân Linh – Bùi Đức Cường Tiều luận mạ vàng cho hiệu suất tối ưu khoảng pH từ 1,0 -3,0 Thành phần bể chứa chủ yếu phức HAu(CN) , muối axit citric, phosphoric, tatric, axit hữu yếu axit vô chẳng hạn H PO Phức Au(III) xianua điều chế cách làm nóng dung dịch có chứa KAuCl , KNO , KCN pH dung dịch chỉnh cách thêm axit HCl Điều dẫn đến khí Cl anot gây vấn đề ăn mòn 2.2.2 Mạ Vàng Từ Các Dung Dịch Không Xianua - Với phương pháp sử dụng dung dịch xianua mạ vàng độc - Người ta thay dung dịch xianua cách dung dịch khác khơng độc hại độc hại hơn, nhiên chất lượng sản phẩm tốc độ mạ khơng thể so sánh với mạ dung dịch xianua 2.2.2.a Mạ Vàng Từ Dung Dịch Feroxianua - Phương pháp không độc, Au phức feroxianua có hóa trị tốc độ mạ chậm Au(I) - Chất lượng mạ tương đối tốt - Thành phần dung dịch mạ chế độ mạ: AuCl HCl.4H O nồng độ Au + 1g/l K Fe(CN) 3H O 200 g/l K CO 65 g/l 12 Lê Xuân Linh – Bùi Đức Cường Tiều luận mạ vàng KCNS 100 g/l pH trì khoảng 11-12, mật độ dòng catot D C = 0,2- 0,3 A/dm nhiệt độ từ 32- 62 C 2.2.2.b Mạ Vàng Trong Dung Dịch Muối Sunfit - Công nghệ mạ vàng muối sunfit cơng nghệ mạ khơng độc, có giá trị thực tiễn cao - Hiệu suất kết tủa nhanh, lỗ xốp nhỏ, lớp mạ bám vào kim loại Niken , Cu… - Trong dung dịch mạ vàng muối sunfit Au dạng phức có công thức sau: KAu(SO ) , chất tạo phức (NH ) SO Na SO - Cho vào dung dịch CoSO ,EDTA thu lớp mạ Au cứng Chế độ công nghệ xem bảng sau Hàm Pha lượng Thành chế : 150-250 5-25 25-35(ở 10-15 phần chề độ (NH ) SO Au Na SO H O 8-15(ở dạng AuCl ) dạng 120-150 HAuCl ) 150-180 140-180 13 Lê Xuân Linh – Bùi Đức Cường Tiều luận mạ vàng K3C6H5O7 80-120 80-100 70-90 (NH ) C H O EDTA CoSO 7H O KCl 50-70 40 2-5 0,5-1 0,5-1 60-100 0,5-1 K HPO CuSO 5H O pH nhiệt độ( o C) Khuấy 8.5-9.5 6,5-7,5 8-10 45-65 thường 40-60 Di động khuấy khơng 20-35 0,1-0,2 9,0-9,5 45-50 Di động Mật độ dòng catốt 0,1-0.8 khí 0,2-0,3 0,3-0,5 catốt 0,1-0,4 Au Au Au Au điện(A/dm ) Anốt Bảng: Chế độ mạ vàng từ muối sunfit Xét pha chế hỗn hợp làm ví dụ (1) Hồ tan AuCl tính tốn vào nước cất có hàm lượng vàng 20-30%,sau dùng NaOH 50% trung hồ Ph=8-10 phản ứng trung hồ có toả nhiệt,do trung hồ phải chậm ,cần thiết phỉa giảm nhiệt độ (nhiệt độ 14 Lê Xuân Linh – Bùi Đức Cường Tiều luận mạ vàng 25 o C) Trong q trình trung hồ dung dịch có mùa vàng suốt (pH= suốt ) có màu rượu (2) Hồ tan (NH )SO nước cất 50-60 o C (3) vừa khuấy vừa cho (1) vào (2) dung dịch màu vàng suốt ,gia nhiệt 55-65 o C dung dịch biến thành dung dịch trogn suốt không màu (4) Cho K C H O làm lỗng đến thể tích quy định , điều chỉnh Ph=8,5 Nếu khơng có AuCl Au(NH ) (OH) hồ tan vàng nước cường toan toa thành AuCl Au(NH )3(OH) Chất Au(NH ) (OH) hoà tan trực tiếp dung dịch (NH ) SO - Duy trì cơng nghệ (1) Khống chế PH Đây nhân tố bảo đảm ổn đinh dung dịch mạ ,khi p H 6,5 dung dịch mạ đục ,lúc cần điều chỉnh dung dịch NH OH NaOH.khi p 10 ,lớp mạ có màu nâu đen ,phải điều chỉnh axit citric (2) KC H O chất phức tạo phức phụ trợ, đông thời chất làm đệm,làm cho pH ổn định ,nâng cao độ bám lớp niken vàng 15 Lê Xuân Linh – Bùi Đức Cường Tiều luận mạ vàng (3) Anốt dung vàng bạch kim lưới bạch kim tian khơng dùng thép khơng gỉ,bởi ion clo làm cho crơm thành Cr + ,là bẩn dung dịch ,dung dịch có màu vàng da cam.diện tích anốt diện tích catot = 1:3 axít thụ động hố,dung dich khơng ổn định (4) Anốt khơng hồ tan ,vì hàm lượng vàng dung dịch khơng ngừng tiêu hao,cần thường xuyên bổ sung hàm lượng vàng (5) Để tránh bạc, đồng,niken.v.v…tác dụng với nitơ dung dịch tạo nên ion phức làm bẩn dung dịch,khi mạ cần có điện bể ,thanh đồng móc treo có giá treo phải mạ vàng ,nếu khơng ảnh hưởng đến độ tinh khiết độ cứng lớp mạ mạ quay phải dung dong điện xung gấp 3-5 lần dòng bình thường,thời gian phút ,sau hạ xuống dòng điện bình thường Tốc độ quay thùng 20 vòng/phút (6) Di động catốt khuấy khơng khí nén để phòng pH hạ xuống cục bộ,làm cho dung dịch không ổn định (7)muối sunfit nhiệt phân hủy thành S - tác dụng với Au + tạo thành Au S màu đen phản ứng chúng sau : 2SO - SO - + O ↑ + S - Gia nhiệt bể mạ gián tiếp để tránh nhiết cục ,dung dịch đục (8) Định kỳ phân tích hàm lượng vàng S O - bổ sung kịp thời để làm việc ổn địng dung dịch 16 Lê Xuân Linh – Bùi Đức Cường Tiều luận mạ vàng (9) Dung dịch mạ để lâu mât tác dụng,có thể cho HCl với lượng thích hợp , điều chỉnh Ph=3-4 có kết tủa bột vàng màu vàng Lọc rửa nước cất sau sấy khơ.Bột vàng thu hồi chế thành Au(NH ) (OH) để tiếp tục sử dụng - Trên mạ vàng dung dịch phức sunfit Au(III) - Ta xét đến mạ vàng dung dịch phức sunfit Au(I) Phức Au(I) sunfit Au(SO ) - thành phần dung dịch, phức Au(SO ) - phân ly thành Au + ion sunfit SO - theo phương trình sau: Au(SO ) - ↔ Au + + 2SO Ion Au + tự nhận electron điện cực catot, kết tủa lại thành kim loại Au bám catot Các ion sunfit đóng vai trò quan trọng dung dịch Khi dung dịch điều chế, ion SO - bắt đầu oxi hóa thành SO - theo phương trình phản ứng sau: 2SO - + O ↔ 2SO Các ion Au + bị khử thành kết tủa Au hình thành khuyết tật cục nhỏ lớp mạ nồng độ ion Au + không tạo phức bị tăng lên cục oxi hóa anot ion SO - thành SO - Đithionit (S O - ) hình thành từ sunfit catot khử ion Au + thành kim loại Au kết tủa Ion sunfat sản phẩm tránh khỏi dung dịch mạ, nồng độ 17 Lê Xuân Linh – Bùi Đức Cường Tiều luận mạ vàng tăng liên tục đến trọng lượng riêng pH dung dịch vượt q giá trị xác định lúc dung dịch mạ cần phải thay Để tránh nồng độ S O tăng cao, chất làm bền cho vào để oxi hóa S O thành sunfit SO - để kéo dài tuổi thọ dung dịch mạ - Ngồi người ta biết đến dùng phức Au(I) thiosunfit (Au(S O ) - ) từ lâu rồi, phức có độ bền lớn phức Au(SO ) - mong đợi thay cho phức Au sunfit Tuy nhiên chưa có bể mạ dùng phức thiosunfit thực tế thân ion thiosunfit khơng bền bị phân hủy theo phương trình sau: S O - ↔ S + SO - - Như dung dịch tồn đồng thời ligan sunfit thiosunfit 18 Lê Xuân Linh – Bùi Đức Cường Tiều luận mạ vàng - Dùng dung dịch hỗn hợp sunfit thiosunfit để mạ vàng mềm , thêm ion thalium vào để làm giảm độ cứng lớp mạ Au 2.3 Mạ Vàng Theo Phương Pháp Khơng Dòng Điện - Trong số trường hợp q trình mạ Vàng khơng điện cực sử dụng, yêu cầu sản phẩm lớp Au mềm, tinh khiết có chiều dày dày lớp Au thu mạ điện 19 Lê Xuân Linh – Bùi Đức Cường Tiều luận mạ vàng - Mạ vàng khơng dòng điện hay gọi mạ hóa học mạ tự xúc tác Đó dạng mạ khơng có dòng điện bao gồm phản ứng xảy đồng thời dung dịch mà khơng cần nguồn cung cấp bên ngồi - Người ta dùng muối Au phức Au(I) xianua, bể mạ vàng khơng dòng điện bao gồm :các phức Au (I) sunfit, Au(I) – thiosunfit, Au(III)- clorua, Au(III)phosphate 2.3.1 Các Bể Sunfit - Các phức Au(I) –sunfit sử dụng mạ Au mềm theo phương pháp mạ dùng dòng điện, sử dụng bể mạ không dùng điện - Các tác nhân khử kiểm duyệt bao gồm hypophosphit, formaldehit, hydrazine, Borohydrua DMAB, hợp chất khử phổ biến chẳng hạn thiourea, metyl thiourea, axetyl thiourea - Các hệ đòi hỏi phải có chất làm ổn định để sử dụng thực tiễn Các chất làm bền sau cho có hiệu : 1,2 diamino etan với KBr , etylendiamin, etylendiamin tetraaxetic axit (EDTA), trietanolamin, nitrilotriaxetic axit, natri thiosunfat 20 Lê Xuân Linh – Bùi Đức Cường Tiều luận mạ vàng - Sử dụng axit ascorbic tác nhân khử, cho thấy phức Au(I) sunfit bị khử thành Au cách tự xúc tác, tốc độ kết tủa chậm Người ta tìm thấy tốc độ kết tủa tăng mạnh cách thêm thiosunfat làm tác nhân tạo phức thứ 2.3.2 Các Bể Thiosunfat - Sự sử dụng Au(I) –thiosunfat mạ Au khơng dòng điện phát triển gần Người ta nghiên cứu khử Au(S O ) - oxi hóa tác nhân khử khác anot điện cực, cho thấy số tác nhân khử kiểm tra axit ascorbic hợp chất bị oxi hóa xúc tác điện tốc độ thích hợp vùng điện khử phức Au(I) – sunfit với pH 6,49,2 nhiệt độ phòng - Một bể mạ có thành phần sau: 21 Lê Xuân Linh – Bùi Đức Cường Tiều luận mạ vàng - Trong bể tích tụ ion S O - trình khử phức Au(I)- thiosunfat làm giảm tốc độ mạ Người ta thấy rằng, H O tác dụng với S O - để tạo ion trithionat (S O - ) ion sunfat (SO - ), phản ứng dùng để trì tốc độ mạ khơng đổi suốt giai đoạn thêm H O bể mạ 2.4 Các Chất Làm Bóng - Mặc dù độ bóng khơng quan trọng với mạ Au ứng dụng điện tử,nhưng gắn với chất lượng mong muốn chẳng hạn chống mài mòn xốp - Các chất tạo bóng cho mạ Au chia thành loại : - chất hữu : chẳng hạn polyetylen imin poly amin có khối lượng phân tử cao Chúng hoạt động nhờ hấp phụ chọn lọc lớp kép Helmholtz, thường gây tăng độ phân cực.Chúng thường bị hấp phụ lên điểm phát triển nhơ cao Au phát triển ưu tiên lên phần khác catot tạo hiệu ứng san bóng Ln ln chất phụ gia hữu tham gia vào cấu trúc lớp kết tủa tạo ảnh hưởng khơng tốt đến lý tính, đặc biệt tính chống mài mòn.Tuy nhiên, độ chống mài mòn cải thiện cách mạ đồng thời với kim loại thứ hai chẳng hạn Cd (Cadmi) 22 Lê Xuân Linh – Bùi Đức Cường Tiều luận mạ vàng - Các kim loại kết tủa đồng thời kim chẳng hạn Asen, Thalium, Selen, chì v.v…Sử dụng chúng tạo khử phân cực chúng tạo lớp mạ bóng từ bể xianua, hồn tồn sáng bóng từ bể sunfit Chúng hoạt động nồng độ thấp cỡ vài ppm (phần triệu) điều dẫn tới có số thuyết hoạt động chúng có thuyết trụ lại qua kiểm tra.Trong thuyết kim coi bị hấp phụ lên bề mặt catot chúng xúc tác làm tăng mầm tinh thể Au Khi khơng có chất làm bóng Au tạo mầm điểm phát triển chẳng hạn xô lệch mạng tinh thể catot, với hiệu ứng xúc tác kim kích thích kết tủa phẳng cách tạo nhiều điểm phát triển mầm Hiệu ứng gọi xúc tác phần tử mang điện ( ví dụ Tl + ) có sẵn để tái hấp phụ Cơ chế hiệu với bể Au sunfit - Các kim loại chuyển tiếp đồng kết tủa chẳng hạn Co, Ni, Fe…cũng chất tạo bóng quan trọng 2.5 Thu Hồi Vàng Từ Các Dung Dịch Cũ Hỏng - Dung dịch xyanua cũ hỏng thu hồi bột kẽm hay bột nhơm để kết tủa kết tủa thu cho HCl vào để hoà tan kẽm hay nhôm dư,gạn rửa cho HNO vào để hoà tan hợp chất bạc đồng rủa bột vàng thu hoà tan nước 23 Lê Xuân Linh – Bùi Đức Cường Tiều luận mạ vàng cường toan để vàng clorua cách làm sau cho dung dịch vàng vào thùng sứ ,làm điều kiện có quạt hút,gia nhiệt bay đến trạng thái bột nhão,cho phần thể tích nước cất vừa khuấy vừa cho HCl không sinh kết tủa dừng lại,kết tủa bột màu đen vàng đáy thùng ,lấy kết tủa đun sôi với HCl,sau đun sơi với HNO ,rửa sấy khơ.Nung kết tủa nhiệt độ 700-800 o C,thời gian 30 phút -Trong điều kiện có quạt hút,dung HCl để điều chỉnh pH dung dịch ,pH=1,gia nhiệt 70-80 o C,vừa khuấy vừa cho bột kẽm vào, đến dung dịch có mùa vàng trắng bán suốt,nhiều bột vàng kết tủa xuống q trình làm phải ln đảm bảo pH=1 sau xử lý - Pha dung dịch xyanua cho dư H SO ,sau thu hồi vàng bột kẽm hay bột nhơm nói Dung dịch xem hết vàng nhúng kẽm vào dung dịch không thấy xuất vết đen - Pha dung dịch chứa dung dịch NaOH 10 ,đun nóng đến 60 o C kết tủa vàng nhôm.Dung dịch xem hết vàng nhôm bong sang nhúng vào khô thay đổi màu sắc độ bóng theo phương pháp tổng thất khơng thể thu 0,012-0,022% tổng lượng vàng có dung dịch cần thu hồi - Phương pháp trao đổi ion dung để thu hồi vàng từ dung dich cũ hỏng đặc biệt hữu hiệu việc thu hồi vàng từ nước rửa Phần 3: Tài Liệu Tham Khảo 24 Lê Xuân Linh – Bùi Đức Cường Tiều luận mạ vàng 1.GS.TSKH Nguyễn Đức Hùng- Sổ Tay Mạ Nhúng PhunNXB Khoa Học Kỹ Thuật Hà Nội-2001 2.Nguyễn Thành Lộc3 Peter Wilkinson – Understanding Gold plating –Engelhard Limited, Cinderford, Gloucestershire, United Kingdom -1986 4.Thầy Hoàng S.J Huang, H.C.Chou,T.C.Lee, B.Lin, D.W.Tu, P.C.Chao,và C.S.Wu - the study of Dendrites formation Mechanism to enhance gold plating process yield, throughput, and solution lifetime-WIN semiconductors Corporation.( email: kevinh@winfoundry.com ) http://en.wikipedia.org/wiki/Gold http://en.wikipedia.org/wiki/Gold_plating 25 Lê Xuân Linh – Bùi Đức Cường Tiều luận mạ vàng Mục lục : trang Lời nói đầu ………………………………………………………… Phần 1:một số ứng dụng vàng ………………….……………… Phần 2:công nghệ mạ vàng ………………………………………… 2.1:giớ thiệu tổng quát mạ vàng ………………………………3 2.2:mạ vàng theo phương pháp điện hóa…………………………4 2.2.1:mạ vàng dung dịch xyanua…………………….4 2.2.1a:mạ vàng dung dịch xyanua kiềm…………… 2.2.1b:mạ vàng dung dịch xyanua trung tính ……… 2.2.1c: mạ vàng dung dịch xyanua – axit…………….6 2.2.1d: mạ vàng từ dung dịch phức xyanua Au(III)… 2.2.2:mạ vàng từ dung dịch không xyanua ……………………8 2.2.2a:mạ vàng từ dung dịch feroxyanua………………….8 2.2.2b:mạ vàng từ dung dịch muối sunfit………………… 2.3:mạ vàng theo phương pháp khơng dòng điện……………… 12 2.3.1:các bể mạ sunfit………………………………………….13 2.3.2:các bể mạ thiosunfat…………………………………… 13 2.4:các chất làm bóng ………………………………………… 14 2.5:thu hồi vàng từ dung dịch cũ,hỏng……………………………15 Tài liệu tham khảo……………………………………………… 16 Mục lục :………………………………………………………… 17 26 Lê Xuân Linh – Bùi Đức Cường ... dạng ngành hóa học mạ Vàng: - Mạ vàng xianua bazo để mạ Au mạ hợp kim Vàng - Mạ vàng xianua trung tính để mạ Au có độ tinh khiết cao - Mạ vàng axit để mạ vàng cứng bóng hợp kim vàng Lê Xuân Linh... Bùi Đức Cường Tiều luận mạ vàng - Mạ vàng không xianua, thường mạ từ phức sunfit dùng để mạ vàng hợp kim Au - Mạ vàng hỗn hợp Vàng mạ dòng điện ( theo phương pháp điện hóa) mạ khơng có dòng điện... 2.2 :mạ vàng theo phương pháp điện hóa…………………………4 2.2.1 :mạ vàng dung dịch xyanua…………………….4 2.2.1a :mạ vàng dung dịch xyanua kiềm…………… 2.2.1b :mạ vàng dung dịch xyanua trung tính ……… 2.2.1c: mạ vàng