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化学镀银是最早开发的化学镀方法。现代用化学镀银法在非导体表面制备导电层(如石膏、电铸模等)。
银标准电极电位很正(+0.8V),极容易还原,只需采用像甲醛、葡萄糠、酒石酸盐或二甲基胺基硼烷等弱还原剂。
化学镀银液很不稳定,常将银盐和还原剂分开配制,开始使用前才混合,而且只需在室温下工作。
一、镀液的配制和化学镀银的反应
先将硝酸银溶于蒸馏水中,待完全溶解后,边搅拌边慢慢加入浓氨水,开始生成褐色的氢氧化银沉淀
AgNO3+NH4OH→Ag(OH)↓+NH4NO3
继而褐色的氢氧化银很快分解成黑褐色的氧化银沉淀
2AgOH→Ag2O↓+H2O
当继续加入过量的氨水时,Ag2O被氨水溶解,形成无色透明的银氨络合物溶液
Ag2O+4NH4OH→2Ag(NH3)2OH+3H2O
还原剂溶液是将还原剂加入蒸馏水中,加入辅助剂,搅拌溶解。
两种溶液在使用前混合。
在进行化学镀时,银氨络合离子与还原剂作用还原成银沉积于基体材料上
Ag(NH3)2OH+H-(还原剂)→Ag0↓+2NH3+H2O
必须指出,银氨溶液在室温下长期存放具有爆炸的危险,因为随溶液水分蒸发,在容器壁上会生成易爆炸的雷酸银(AgNH3·Ag2N等的混合物),所以溶液配制后应立即使用。用过的废液加盐酸使之生成氯化银,可消除易爆的危险。
二、各成分的作用
(1)硝酸银供给沉积银的主盐。化学镀银的还原速度随银离子含量递增而加快,但银溶液浓度高,溶液不稳定。所以只能用中低浓度。
(2)氨水提高氨水浓度,银氨络离子稳定性增加,有利于提高镀液稳定性,但过高时银还原速度减慢。
(3)氢氧化钠是速度调节剂。特别是随碱度提高还原速度加快,过高则将促进镀液自分解,所以应控制加入量。
(4)甲醛等还原剂不同的还原剂,银的还原速度也不同,甲醛>葡萄糖>酒石酸盐。所以所需还原剂的浓度也不同。还原剂浓度低,还原反应慢;太高,还原速度剧增,容易造成镀液自分解。