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光亮电镀与添加剂:有机添加剂的阴极还原—有机添加剂的还原与还原电位

放大字体  缩小字体发布日期:2012-04-27  浏览次数:682

有机添加剂的还原与还原电位

有机添加剂的光亮作用有许多人认为是有机添加剂在阴极表面吸附和阻挡作用的结果,然而许多实验事实却证明许多添加剂的光亮作用是与其本身的电化学还原分不开的。例如甲醛和乙醛在碱性锌酸盐镀液中,当处在不发生电化学还原的电位下进行恒电位电镀时,均无光亮作用,虽然乙醛在锌阴极上有明显的吸附且比甲醛强。当甲醛在可以电化学还原的电位下进行电镀时,甲醛显出明显的光亮效果,许多其他的芳香醛添加剂也是如此。例如苯甲醛和茴香醛是碱性锌酸盐镀锌的典型光亮剂,这是因为它们在电镀条件下可被还原为1,2一二苯基乙醇和1,2一二对甲氧基苯基乙二醇,而这两种还原产物虽然在电极上的吸附比苯甲醛和茴香醛本身强,但不能在电镀条件下被还原,因而就不显示出光亮作用。由此可见,醛类的光亮作用与其本身或其还原产物是否吸附并无直接关系,而与醛的电化学还原反应有关。表2-3列出了碱性锌酸盐镀锌时,作为光亮剂的甲醛、乙醛、苯甲醛及其还原产物1,2一二苯基乙二醇的吸附性能和光亮效果。由表2-3可知吸附强弱并非有机物显示光亮作用的依据,而有机物能否在阴极上被还原,才是有机物是否显示光亮作用的依据。各种镀液的主光亮剂几乎全由可被阴极还原的有机物组成,例外的情况极为少见。

表2-3碱性锌酸盐镀锌添加剂的吸着和光亮效果

性   能

甲醛

乙醛

苯甲醛

1,2-二苯基乙二醇

吸附能力

弱 < 强 < 较强 <   最强

在不被还原电位下的光亮效果

无    无     无       无

在被还原电位下的光亮效果

有    有     有       一

在电镀条件下能否被还原

能    能     能       不能

在电镀条件下的光亮效果

有    有     有       无

分解产物的吸附能力

弱 < 强 <  强     不再被分解

分解产物对镀层的危害作用

弱 < 强 <  强      一

含不饱和基团或易还原原子团的其他易被还原的化合物,如炔类、酮类、偶氮类、亚胺类、脂肪和芳香族巯基类化合物、聚硫化合物、芳磺酸等也都和醛类一样,这是因为这些化合物在金属电解沉积电位下也能被还原而显光亮效果。因此,研究有机添加剂在什么条件下被还原、其还原产物为何物、产物是否进一步被还原,以及添加剂本身的结构因素对其还原电位的影响,这是选择和研究有效电镀光亮剂的重要依据。可是在国内外的书刊中还很少见到这方面的系统介绍,本章会从有机电化学角度尝试对国内外有关电镀有机添加剂的阴极还原条件和产物做一系统介绍。

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