студент
Россия
сотрудник
Ангарск, Иркутская область, Россия
Рассмотрено влияние строения органических соединений, а также наличие двойной и тройной связи на процесс блестящего электрохимического никелирования. Показано, что соединения с тройной связью являются эффективными добавками для электрохимического получения блестящих никелевых покрытий
блестящее никелирование, органические добавки, пропаргиловый спирт, бутиндиол
При никелировании, имеющем своей целью защитно-декоративную отделку изделий, никель должен иметь зеркально блестящую поверхность [1]. Механическое полирование, применяемое для этого, является трудоемкой операцией и требует высокой квалификации рабочих, а также при полировании никелевых покрытий безвозвратно теряется никель толщиной 2-3 мкм. Поэтому широкое распространение получили электролиты блестящего никелирования, содержащие различные добавки – блескообразователи. Однако, среди блескообразователей широко применяемых на практике отсутствуют добавки,которые бы удовлетворяли всем требованиям,в связи с чем постоянно ведется поиск новых добавок для получения декоративных никелевых покрытий.
Органические соединения, используемые в качестве блескообразователей в электролитах никелирования, существенно изменяют механизм роста кристаллов металлического никеля. Такая активность органических молекул зависит от присутствия некоторых типов группировок, например, ненасыщенных фрагментов между атомами углерода, азота, кислорода и серы. Такие соединения относятся как к выравнивающим добавкам, так и к блескообразователям [1].
В настоящее время наиболее признанной теорией формирования блестящих покрытий при действии органических добавок является адсорбционная теория, следовательно, между π-орбиталями ненасыщенного фрагмента и атомами металла покрытия может наблюдаться взаимодействие, облегчающее адсорбцию добавки.
Следует учитывать, что у двойной 
связи к атомам углерода могут быть присоединены четыре заместителя, в то время как к тройной 
связи могут быть присоединены только два заместителя. Это позволяет предположить, что адсорбция соединений с тройной связью будет протекать легче, чем адсорбция соединений с двойной связью.
Согласно принятой классификации органических добавок в электролиты никелирования добавки, содержащие тройную связь относится к добавкам второго класса, которые в большей степени оказывают выравнивающий эффект. Добавки первого класса, содержащие сульфогруппы 
проявляют больший блескообразующий эффект. По этой причине на практике чаще всего используется бутиндиол-1,4 в сочетании с другими добавками, в основном с добавками первого класса [1]. Например, в работе [2] изучено влияние добавок 2-бутендиола к электролиту, содержащему бутиндиол. Показано, что в электролите Уоттса бутендиол приблизительно в 2 раза снижает скорость расходования бутиндиола. При этом примерно в три раза уменьшается скорость восстановления гидроксильных групп и основной катодной реакцией является гидрирование кратных связей.
Таким образом, соединения с тройной связью (например, бутиндиол-1,4) могут быть использованы в качестве добавок в электролиты блестящего никелирования. Помимо бутиндиола к первичным ацетиленовым спиртам относится пропаргиловый спирт, который подобно бутиндиолу входит в состав некоторых практически применяемых электролитов блестящего никелирования. Сравнение трех спиртов: пропилового 
, аллилового 
и пропаргилового 
, в которых последовательно увеличивается кратность одной 
связи, на электроосаждении никеля при дополнительном присутствии сахарина представлено в работе [3]. Обнаружено, что в отсутствии органических добавок получаются достаточно крупные гранулы осадка. При добавлении сахарина в электролит наблюдалось образование мелких гранул и выравнивание поверхности, а при добавки алифатических спиртов размер гранул осадка становится еще меньше в следующем порядке: пропиловый>аллиловый> пропаргиловый спирт. Наиболее качественные покрытия получены из электролита Уоттса содержащие и сахарин, и пропаргиловый спирт.
Таким образом, соединения с тройной связью являются эффективными добавками для электрохимического получения блестящих никелевых покрытий. Особенно эффективны и находят практическое применение бутиндиол-1,4 и пропаргиловый спирт. Эти соединения относятся к классу первичных ацетиленовых спиртов, содержащих кроме тройной связи в молекуле группу
.
1. Мамаев, В.И., Кудрявцев, В.Н. Никелирование. М.: Изд-во РХТУ им. Д.И. Менделеева. 2014.192 с
2. Моцкуте, Д. Влияние 2-бутендиола-1,4 на поведение 2-бутиндиола-1,4 на Ni-катодах во время электроосаждения никеля//Электрохимия. 1997. Т. 33. № 3. С. 350 - 354.
3. Nakamura, Y. Effects of saccharin and aliphatic alcohols on the electrocrystallization of nickel. Nakamura Y., Kaneko N., Watanabe M., Nezu H. //Journal of applied electrochemistry. 1994. V.24. P.227-232.
