專利名稱:用于鍍金的檸檬酸金鹽的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于鍍金的主鹽，特別是一種用于電鍍金或化學鍍金的檸檬酸金鹽，它主要適用于酸性和中性鍍金工藝。
背景技術：
鍍金在工業(yè)上有廣泛的應用。鍍金工藝大體上可分三類堿性氰化物鍍金、亞硫酸鹽鍍金、酸性和中性鍍金。堿性氰化物鍍金因其使用劇毒的KCN為絡合劑，不利于安全及環(huán)保，故應用范圍受到嚴格限制。亞硫酸鹽鍍金因鍍液穩(wěn)定性差，生產成本高，未獲廣泛應用，當前使用最廣泛的鍍金工藝為酸性和中性鍍金。
酸性和中性鍍金工藝通常使用二氰絡金酸鉀[化學式KAu(CN)2，又名氰化亞金鉀，俗稱金鹽]為主鹽(詳見《表面處理工藝大全》第290頁，柳玉波主編，中國計量出版社，1996年5月第一版)。該工藝根據(jù)金的消耗量定量補充二氰絡金酸鉀。其存在如下不足鍍金過程中，由于電極反應的消耗和鍍金工件放入、取出造成的洗滌損失，致使鍍液中的金和檸檬酸鹽同時都有損耗。該工藝使用二氰絡金酸鉀為主鹽，只是單純補充金的損耗，鍍液中檸檬酸鹽的損耗需要另外補充。由于市售檸檬酸鹽品種單一，其PH值往往與鍍液PH值相差較大，所以通常在補加檸檬酸鹽后，還需要另行調整鍍液的PH值，比較麻煩。另外，二氰絡金酸鉀屬劇毒物質，給使用和管理帶來諸多不便。另外，實際生產中，需要鍍金的底層材料多為鍍鎳層。鎳層表面在空氣中容易生成鈍化膜NiO，影響鍍金層與鎳底層的結合。

發(fā)明內容本發(fā)明的目的是提供一種用于鍍金的檸檬酸金鹽，在酸性和中性鍍金工藝中以它替代二氰絡金酸鉀，在向鍍液中加入檸檬酸金鹽補充金消耗的同時，還可補充檸檬酸鹽的消耗，穩(wěn)定鍍液的PH值，從而改進鍍液的穩(wěn)定性能，顯著提高鍍層結合力和鍍金質量，其與二氰絡金酸鉀相比毒性較低，故使用相對安全，有利于環(huán)保，管理更加方便。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的在酸性和中性鍍金工藝中采用檸檬酸金鹽替代二氰絡金酸鉀，其技術要點在于所述檸檬酸金鹽是二氰絡金酸鹽與檸檬酸酸式鹽的混合結晶體，其化學組成為MAu(CN)2(M3C6H5O7·k1C6H8O7)k2，式中M代表一價陽離子K+，Na+，NH4+中的一種或其結合，MAu(CN)2為二氰絡金酸鹽；M3C6H5O7·k1C6H8O7為檸檬酸的酸式鹽，是由檸檬酸C6H8O7和檸檬酸鹽M3C6H5O7混合而成，k1為二者的摩爾比值0≤k1≤5；K2為檸檬酸酸式鹽與二氰絡金酸鹽的摩爾比值0.3≤k2≤5。
由于本發(fā)明在酸性和中性鍍金工藝中，采用檸檬酸金鹽替代二氰絡金酸鉀作為鍍金主鹽，而檸檬酸金鹽是二氰絡金酸鹽與檸檬酸酸式鹽的混合結晶體，所以在向鍍液中加入檸檬酸金鹽補充金消耗的同時，還可補充檸檬酸鹽的消耗，穩(wěn)定鍍液的PH值，從而改進鍍液的穩(wěn)定性能。實際生產中，需要鍍金的底層材料多為鍍鎳層。鎳層表面在空氣中容易生成鈍化膜NiO，影響鍍金層與鎳底層的結合。檸檬酸根對Ni2+有很強的絡合能力，其穩(wěn)定常數(shù)β＝2×1014，因此，檸檬酸鹽可去除鎳層表面的鈍化膜，提高鍍金層與鎳底層的結合力和鍍金質量。檸檬酸金鹽MAu(CN)2·(M3C6H5O7·k1C6H8O7)k2組成中含有CN-，通常情況下，CN-劇毒。由于其組成中還同時含有一價金離子Au+和檸檬酸根C6H5O73-，金離子和檸檬酸根離子的同時存在顯著降低了組分中所含CN-的毒性。大鼠試驗KAu(CN)2·K3C6H5O7·0.5C6H8O7的急性經(jīng)口半數(shù)致死量為LD50＝80mg/kg，其毒性顯著低于簡單氰化物，已不屬劇毒物質。其與二氰絡金酸鉀相比毒性較低，故使用相對安全，有利于環(huán)保，管理更加方便。
具體實施方式結合以下實施方式詳細說明本發(fā)明的具體結構。在酸性和中性鍍金工藝中采用檸檬酸金鹽替代二氰絡金酸鉀，該檸檬酸金鹽是二氰絡金酸鹽與檸檬酸酸式鹽的混合結晶體，其化學組成為MAu(CN)2(M3C6H5O7·k1C6H8O7)k2，式中M代表一價陽離子K+，Na+，NH4+中的一種或其結合，MAu(CN)2為二氰絡金酸鹽；M3C6H5O7·k1C6H8O7為檸檬酸的酸式鹽，是由檸檬酸C6H8O7和檸檬酸鹽M3C6H5O7混合而成，k1為二者的摩爾比值0≤k1≤5；K2為檸檬酸酸式鹽與二氰絡金酸鹽的摩爾比值0.3≤k2≤5。
式中的k1決定產品的PH值，k1值越大，產品的酸度就越高。當k1＞5時，產品酸性則過強，金鍍層無光澤，鍍金效果明顯降低。只要選擇恰當?shù)膋1值，就可以使檸檬酸金鹽產品的PH值與用戶鍍液的PH值一致或接近。這樣，用戶在向鍍槽的鍍液中添加檸檬酸金鹽補充金的消耗時，可同時使鍍液的PH值保持穩(wěn)定。例如，鍍金用戶的鍍液PH值在5.0-5.2之間，與之對應的檸檬酸金鹽產品的k1值為0.5，若陽離子全部是鉀，其化學組成可示為KAu(CN)2·(K3C6H5O7·0.5C6H8O7)k2。該產品本身的PH值為5.1，且具有一定的緩沖能力，加入后可同時使鍍液的PH值穩(wěn)定在5.1左右。
式中k2為混合結晶體中檸檬酸鹽與二氰絡金酸鹽的摩爾比值，k2值的大小根據(jù)鍍金用戶的特點決定。k2值越大，產品中檸檬酸鹽的含量越高。事實上，許多酸性和中性鍍金的鍍液中或多或少都含有檸檬酸鹽。如果鍍金鍍液中檸檬酸鹽含量較低或者不含檸檬酸鹽，k2取低值；鍍厚金用戶，生產中檸檬酸鹽損耗較慢，k2取低值；反之選取高值。這樣，加入檸檬酸金鹽，補充金的損耗的同時，檸檬酸鹽的損耗也得到了補充，鍍液更穩(wěn)定，使用更方便。通常以0.3≤k2≤5為宜。另外，檸檬酸金鹽的毒性與k2值有關。k2值越大，毒性越低。實際產品的k2值在0.3～5之間，與二氰絡金酸鉀相比，檸檬酸金鹽的毒性較低，使用相對安全，管理比較方便，更適合鍍金用戶的需要。
檸檬酸金鹽是二氰絡金酸鹽與檸檬酸酸式鹽的混合結晶體，其制造方法有共晶法與混合法兩種。其共晶法，是將二氰絡金酸鹽，檸檬酸鹽，檸檬酸按比例溶于熱水，冷卻后即析出均勻的混合結晶體?；旌戏▽⒍杞j金酸鹽，檸檬酸鹽，檸檬酸的細晶混勻，再加水或加檸檬酸鹽的水溶液混勻，使生成均勻的混合結晶體。實際產品可以含有水分，包括結晶水。
用檸檬酸金鹽替代金鹽用于酸性和中性鍍金工藝，其使用方法為1.開缸(新鍍液配制)(1)按原需金鹽量(或金量)，據(jù)化學式換算檸檬酸金鹽加入量m1。
(2)據(jù)m1計算同時帶入的檸檬酸鹽量m2。
(3)從原檸檬酸鹽總量中減去m2，作為檸檬酸鹽的實際加入量(保持檸檬酸鹽總量不變)。
其余操作步驟不變。
2.補缸(生產過程中鍍液成分補充)按原需加入金鹽量(或金量)據(jù)化學式換算檸檬酸金鹽加入量。
由于同時補充了鍍液中檸檬酸鹽的消耗，鍍液中檸檬酸鹽濃液，PH值兩個重要指標更穩(wěn)定，可提高鍍金質量，延長檸檬酸鹽濃度及PH值的調整周期，使用更方便。
實際生產時檸檬酸金鹽的組成要適應鍍金工藝。應選擇恰當?shù)膋1值使產品的PH值與鍍液的PH值一致或接近，選擇恰當?shù)膋2值提高鍍液中檸檬酸鹽濃度的穩(wěn)定性。一價陽離子K+，Na+，NH4+對鍍金影響不大，通?？苫ハ啻?，不一定要求與鍍液的陽離子一致。
實施方式一 電鍍厚金
從以上對比實例可知，使用檸檬酸金鹽為主鹽，開缸及補缸都大為簡便，且鍍液在鍍金過程中成份穩(wěn)定，鍍金效果好。
實施方式二 電鍍薄金
從以上對比實例可知，使用檸檬酸金鹽補缸，鍍液的檸檬酸鹽含量及PH值可從原先的每天調整一次改為每兩天調整一次，且鍍液成份更穩(wěn)定。
實施方式三 化學鍍金
從以上對比實例可知，使用檸檬酸金鹽補缸，鍍液的檸檬酸鹽含量及PH值可從原先的每天調整一次延長為每兩天調整一次，且鍍液成份更穩(wěn)定。
實施方式四 酸性電鍍薄金鍍液PH＝3.5，含金量0.8g/l，由于工件特殊，鍍金時檸檬酸鹽損耗大。原采用金鹽為主鹽，檸檬酸鹽需每小時補加一次。改用檸檬酸金鹽KAu(CN)2(K3C6H5O7·3C6H8O7)5為主鹽，檸檬酸鹽改為每天檢查，調整一次。
實施方式五 電鍍特厚金(電鑄)原采用金鹽為主鹽，每小時補充一次金鹽，每天補充一次檸檬酸鹽。改用檸檬酸金鹽KAu(CN)2(K3C6H5O7·0.5C6H8O7)0.3為主鹽，檸檬酸鹽由每天補充一次改為每三天補充一次。
權利要求
1.一種用于鍍金的檸檬酸金鹽，在酸性和中性鍍金工藝中采用檸檬酸金鹽替代二氰絡金酸鉀，其特征在于所述檸檬酸金鹽是二氰絡金酸鹽與檸檬酸酸式鹽的混合結晶體，其化學組成為MAu(CN)2(M3C6H5O7·k1C6H8O7)k2，式中M代表一價陽離子K+，Na+，NH4+中的一種或其結合，MAu(CN)2為二氰絡金酸鹽；M3C6H5O7·k1C6H8O7為檸檬酸酸式鹽，是由檸檬酸C6H8O7和檸檬酸鹽M3C6H5O7混合而成，k1為二者的摩爾比值0≤k1≤5；K2為檸檬酸酸式鹽與二氰絡金酸鹽的摩爾比值0.3≤k2≤5。
專利摘要
一種用于鍍金的檸檬酸金鹽，在酸性和中性鍍金工藝中采用檸檬酸金鹽替代二氰絡金酸鉀，該檸檬酸金鹽是二氰絡金酸鹽與檸檬酸酸式鹽的混合結晶體，其化學組成為MAu(CN)
文檔編號C25D3/48GK1995472SQ200610134865
公開日2007年7月11日 申請日期2006年12月19日
發(fā)明者張東山 申請人:張東山導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan