Патент ссср 151918

 

"о 1о191о

Класс G Oln; 42t, За:

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Подппспая группа Лв 173

Н, T. Кудрявцев, С. С. Кругликов и Г. Ф. Воробьева

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ВЫРАВНИВАЮЩИХ

ДОБАВОК

Заявлено 27 июля 1961 г. за № 739787/23-4 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений и товарных знаков» № 2 за 1965 г.

Известен способ определения концентрации выравнивающих добавок, например тиомочевины, методом меченых атомов.

Предлагается способ определения концентрации выравнивающих добавок в электролитах для электролитического нанесения металлических покрытий, заключающийся в измерении разности потенциалов между двумя катодами, находящимися в электролите, содержащем одинаковое количество выравнивающих добавок, и имеющими благодаря вращению одного из катодов разную толщину прикатодного диффузионного слоя.

Способ новый. Он основан на резком изменении катодного потенциала (почти по линейному закону) при изменении диффузионного потока выравнивающей добавки, т. е. при изменении эффективной толщины диффузионного слоя у катода, зависящей от концентрации выравнивающей добавки, Поддерживая одинаковую плотность тока на обоих катодах, находящихся в одном и том же электролите, но имеющих разную толщину прикатодного диффузионного слоя, экспериментально определяют разность потенциалов Е между этими катодами при данной концентрации С выравнивающей добавки в электролите.

Изменяя концентрацию выравнивающей добавки, при прочих равных условиях, находят зависимость разности потенциалов Е между двумя катодами от концентрации С выравнивающей добавки в электролите. Полученную зависимость используют для определения концентрации выравнивающей добавки в электролите. № 151918

Кривую снимают с помощью устройства, позволяющего поддерживать на обоих катодах, находящихся в одном и том же электролите, одинаковую плотность тока и разную хорошо воспроизводимую толщину диффузионного слоя.

Для получения калибровочной кривой используют серию образцов данного электролита с известным содержанием выравнивающей добавки. При этом наиболее резкое изменение Е (в зависимости от концентрации добавки) наблюдается при более низких концентрациях вырав-нивающей добавки по сравнению с рабочими концентрациями ее. Поэтому для повышения точности определения пробу рабочего электролита перед анализом разбавляют электролитом, не содержащим добавки. Разбавлять электролит нужно таким образом, чтобы концентрация добавки была в пределах, соответствующих наибольшей точности анализа (отрезок крутого и приблизительно прямолинейного подъема калибровочной кривой).

Предлагаемый способ позволяет определять концентрацию добавок в любых электролитах, независимо от природы как добавок, так и осаждаемого металла или сплава, а также дает возможность анализировать электролиты с содержанием выравнивающих добавок до

10 5 мг/л.

Точность анализа определяется в основном воспроизводимостью толщины диффузионного слоя у катодов.

На фиг. 1 изображена принципиальная электрическая схема устройства для определения концентрации выравнивающих добавок; на фиг. 2 — калибровочные кривые для определения концентрации кумарина в никелевом электролите (рН электролита 4 — 4,5; t = 50 С и

ВК =2 а/໠— для кривой а, ПК = 4 а/дм — для кривой б).

Устройство содержит источник постоянного тока 1 (батарея аккумуляторов, сухих элементов или выпрямитель, подающий питание от сети переменного тока), переменные сопротивления 2 (R ) и 3 (4), милливольтметр 4, катоды Б и б, анод 7 (неподвижный).

Максимальные величины переменных сопротивлений R и R> равны (R z „—— Rq,„), определяются они по формуле:

R= реп S где U — напряжение источника постоянного тока;

D,, — минимальная плотность тока, применяемая в выравнивающих электролитах, которую принимают с -"-апасом; например 0,1 а/дм ;

Ь вЂ” поверхность катода.

Катоды изготовляют в виде двух одинаковых тонких стержней, один из которых вращается с постоянной скоростью — 500 — 2000 об/мин.

11оверхности обоих катодов S и S> должны быть одинаковыми и выбираются с таким расчетом, чтобы ток, проходящий через милливольтметр при напряжении на его клеммах 100 мв, составлял небольшую доО,l лю тока, идущего через катоды (S0,„)), где R — сопротивление

Д милливольтметра).

С целью уменьшения влияния омических факторов в электролите на измеряемую величину Е, поверхность S катодов целесообразно выбирать по возможности наименьшей.

Анод изготовляют из того же металла, что и аноды, применяемые при эксплуатации данного электролита. При этом поверхность анода № 151918 должна быгь значительно больше поверхности катодов для уменьшения анодной поляризации и омического падения напряжения в электролите у анода.

Пример. Приготовляют никелевый электролит, содержащий (в г/л) 250 NiSO4 ° 7Н О; б0 М С1 6Н О; 30 Н ВО .

Готовят раствор кумарина в электролиге с концентрацией кумарина 50 иг/л. Последовательным разбавлением последнего получают серию стандартных растворов с содержанием кумарина (в мг/л): 25;

12.5; 6,25; 3,12.

Для снятия калибровочной кривой применяют устройство, показанное на фиг. 1. Катодами служит никелированная проволока диаметром 1 мм с рабочей поверхностью б0 мм-, анодами — пластины из электроли гического никеля.

В качестве электролита используют поочередно каждый из приготовленных стандартных растворов. Неподвижные электроды некоторое время выдерживают при заданной плотности тока, для которой снимают кривую, пока разность потенциалов между катодами будет не выше 2 — 4 лв. Плотность тока выбирают в рабочем интервале плотностей тока электролита, в котором хотят определить концентрацию выравнивающей добавки. Затем один из катодов приводят во вращение с определенной скоростью (в опытах скорость вращения колебалась в пределах 500 — 1000 об/мин) .

Для каждого из стандартных растворов, содержащих кумарин, определяют разность потенциалов между подвижным и неподвижным катодами, затем строят график зависимости Е от С, где С вЂ” концентрацнч кумарина в электролите (фиг. 2). Разброс точек на кривых объясняется непостоянством скорости вращения катода.

Предмет изобретения

Способ определения концентрации выравнивающих добавок в электролитах для электролитического нанесения металлических покрытий, отличающийся тем, что, с целью ускорения процесса определения, замеряют величину разности потенциалов на вращающемся и неподвижном катодах, находящихся в одном и том же электролите при одинаковых плотностях тока. № 151918 .1Е, мя

Я L, игал

Техред А. А. Кудрявицкая Корректор О, И. Попова

Редактор Л. К. Ушакова

Подп. к печ. 23.1.65 r. Формат бум. 70 Х 108 /« Объем 0,35 изд. л. ,ак. 3602/14 Тираж 700 Цена 5 коп.

ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2