DE1144074B - Bad zum galvanischen Abscheiden dicker, spannungsfreier Platinueberzuege - Google Patents

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

S64330 VIb/48a

ANMELDETAG: 6. AUGUST 1959

BF.KANNTMACHLN G
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DKR
AUSLEGESCHRIFT; 21. FEBRUAR 1963

Die Verwendung von Platindiaminodinitrit in ammoniakalischer Lösung zur Herstellung galvanischer Platinbäder ist bekannt. In der Praxis wurden jedoch hauptsächlich Bäder verwendet, die als Lieferanten für Platinionen Hexachloroplatinsäure (H₂PtCIe · 6 H₂O) oder Platindiaminodinitrit [Pt(NH₃)₂(NO₂)₂] enthielten. Die Chloroplatinsäurebäder sind, obwohl sie zur raschen galvanischen Abscheidung geeignet sind, zur Herstellung dicker Platinüberzüge ungeeignet, da die Überzüge mit zunehmender Dicke schwammig werden. Die Lebensdauer dieser Bäder ist sehr kurz, da beim Ersatz des verbrauchten Platins die Chloridionen darin zu schnell überhandnehmen. Ein anderes bekanntes Platindiaminodinitrit in ammoniakalischer Lösung enthaltendes Bad soll bei einer Temperatur von 93⁰C gehalten werden, bei welcher jedoch ein rascher Ammoniakverlust und eine entsprechende Abnahme der Nutzleistung der Zelle erfolgt. Um dickere Überzüge zu erhalten, muß man den Gegenstand von Zeit zu Zeit aus dem Bad herausnehmen, ihn mit einer Bürste abreiben und dann mit dem galvanischen Abscheiden fortfahren. Die Arbeitsweise dieser Bäder ist, anscheinend wegen ungleichmäßiger Wirksamkeit der Kathode, häufig fehlerhaft, im Falle von Platindiaminodinitrit tritt gelegentlich ein Gesamtausfall ein.

Diese Nachteile werden mit Hilfe der vorliegenden Erfindung vermieden. Das Bad zum galvanischen Abscheiden spannungsfreier Platinüberzüge besteht erfindungsgemäß darin, daß es aus einer wäßrigen Lösung von Platindiaminodinitrit [Pt(NHs)₂(NO)₂] in einer Menge entsprechend einem Platingehalt von mindestens 6 g/l in Sulfaminsäure besteht.

Die durch Erhitzen von Platindiaminodinitrit mit wäßriger Sulfaminsäure erhaltene Lösung ergibt ein stabiles Bad, das zum galvanischen Abscheiden von spannungsfreien Platinüberzügen oder zum galvanoplastischen Herstellen von Platingegenständen geeignet ist, die mit einem Verfahrensschritt kontinuierlich erhalten werden.

Das Bad enthält vorzugsweise 10 bis 40 g oder mehr Platindiaminodinitrit auf 15 bis 200 ml SuIfaminsäurelösung, die ihrerseits ungefähr 2 bis 400 g Sulfaminsäure pro Liter enthält. Man erhitzt, bis sich eine klare Lösung ergibt. Dann wird die Lösung bis zu einer Konzentration von mindestens etwa 6 g Platin pro Liter, entsprechend etwa 10 g Platindiaminodinitrit pro Liter verdünnt. Die galvanische Abscheidung aus diesem Bad, das bei niedriger Spannung arbeitet, erfolgt auf an sich bekannte Weise.

Bad zum galvanischen Abscheiden dicker, spannungsfreier Platinüberzüge

Anmelder:

Sel-Rex Corporation, Nutley, N. J. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. F. Wuesthoff, Dipl.-Ing. G. Puls und Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. E. Frhr. v. Pechmann,

Patentanwälte, München 9, Schweigerstr. 2

Beanspruchte Priorität: V. St. v. Amerika vom 6. August 1958 (Nr. 753 525)

Robert Duva, Paramus, N. J., und Edwin Cornell Rinker, Morristown, N. J.

(V. St. A.), sind als Erfinder genannt worden

Beim Abscheiden der dicken Platinüberzüge, das in einem Verfahrensvorgang erfolgt, ist zwischenzeitlich kein Abreiben mit einer Bürste und kein Polieren erforderlich. Mit dem Bad erreicht man eine konstante Stromausbeute bei konstanter Temperatur und konstantem Platingehalt. Einheitliche Überzüge können dadurch hergestellt werden, daß man jeden Gegenstand ungefähr 1 Minute lang im Bad läßt.
Zufriedenstellende Verfahrensbedingungen bei Anwendung des erfindungsgemäßen Bades sind folgende:

Gehalt an Platinmetall ... 6 bis 20 g/l

Sulfaminsäure 20 bis 100 g/l

Badbehälter temperaturbeständiges

Borsilikatglas

Anoden Platin

Verhältnis Anode zu

Kathode 1:1 oder höher

Temperatur 65 bis 100⁰C

Stromdichte 0,02 bis 0,1 Amp ./cm²

Rührgeschwindigkeit mäßig

Stromausbeute 5 bis 30mg/Amp.Min.

309 510/336

I 144074

Der Gehalt an Sulfaminsäure wurde als reine Säure berechnet. Die Säure kann jedoch auch in Form einer Lösung zugesetzt werden.

Die Steuerung des Platingehalts im Bad wird dadurch bewirkt, daß man neuen Elektrolyten zusetzt, um die gewünschte Konzentration aufrechtzuerhalten. Der Stand der Lösung im Behälter wird durch Zugabe sowohl von platinhaltigem Elektrolyten als auch Wasser eingestellt.

Bei einem Gehalt von weniger als 6 g pro Lite»· Platinmetall erhält man schwammartige Niederschläge. Eine obere Begrenzung des Platingehaltes ist jedoch nicht gegeben, außer eventuell der Abhängigkeit von der Löslichkeit des Platinsalzes. Durch Erhöhung des Platingehalts über 20 g/l sind keine weiteren Vorteile zu erzielen, da schon bei 15 g/l (bei 99 ⁰C) eine Stromausbeute von ungefähr 30 mg/Amp.Min. erhalten wird, welche praktisch dem theoretischen Maximum von ungefähr 30,4 mg/Amp.Min. gleichkommt. Andererseits treten durch Erhöhung des Platingehalts sogar Verluste ein, die auf das Überschleppen von Elektrolytlösung in das Waschwasser zurückzuführen sind.

Das Verhältnis der Sulfaminsäure zum Platinsalz kann innerhalb eines Bereiches von etwa 1 : 20 bis 40 : 1 variieren.

Das erfindungsgemäße Bad ist so lange stabil, wie es in Betrieb ist.

Beim galvanoplastischen Verfahren bedient man sich bekannter Methoden. Man kann z. B. die Form mit widerstandsfähigem Material überziehen, wenn kein festhaftender Platinüberzug gewünscht wird.

iü Das Abscheiden auf die Oberfläche wird ohne Unterbrechung so lange fortgesetzt, bis die gewünschte Stärke vorliegt. Daraufnimmt man die ursprüngliche Form vom Niederschlag ab. Mit dem erfindungsgemäßen Bad werden Platinüberzüge erzielt, die nach ihrer Entfernung vom Grundlagemetall bzw. der Form gleichmäßig und ohne innere Spannungen sind. Das Platin bricht also nicht in Flocken oder anderen kleinen Stücken ab. Nach dem Beispiel wurden gleichmäßige Platinschichten auf Graphit aufgebracht.

Das Streuvermögen des Bades ist ausgezeichnet, was aus der Tatsache hervorgeht, daß das Platin in die Graphitporen eindringt.

Beispiel _a.

Man erhitzt 50 g Sulfaminsäun* (NH2SO3H) in 200 ml Wasser auf ungefähr 95° C und setzt darauf unter Rühren 20 g Platindiaminodinitrit zu, bis eine klare Lösung entstanden ist. Die entstandene Lösung wird mit Wasser bis zu einer Menge von 11 Lösung verdünnt und ist dann zum galvanischen Abscheiden fertig.

Man arbeitet bei einer Spannung von 1 bis 3 V und einer Stromdichte von etwa 0,02 Amp./cm².

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH:

   Bad zum galvanischen Abscheiden dicker, spannungsfreier Platinüberzüge, dadurch gekenn zeichnet, daß es aus einer wäßrigen Lösung von Platindiaminodinitrit in einer Menge entsprechend einem Platingehalt von mindestens 6 g/l in Sulfaminsäure besteht.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschrift Nr. 529 848.

   © 309510/336 2.63