めっきの実験;
1. 簡単なめっきの実験;
1) ニッケルめっきの実験;
めっき液(普通ニッケルめっき浴)を調整する。
硫酸ニッケル7水塩(NiSO4・7H2O)15g、塩化アンモニウム(NH4Cl)1.5g、ホウ酸(H3BO3)1.5gを温水に溶かして100mlとする。この溶液50mlを100mlビ−カ−に入れて、陰極にめっきしたい金属板(銅板3×4cmなど)、陽極にニッケル板(短時間ならば黒鉛棒、乾電池の芯など)を吊るし、1.4〜3V程度の電圧をかける。電源装置が無ければ、乾電池2個直列でもよい。被めっき板にマジックなどで模様を書いておくとその模様以外の所のめっきができる。(使用した溶液は何回か使えるのでポリ瓶などに入れ取って置く。)
さらに簡単には、電解漕のかわりに、図のような塗布型の陽極を用いても良い。
2) 亜鉛めっき(酸性浴)の実験;
めっき浴は、酸化亜鉛(ZnO)8〜10gを10%硫酸約100mlに溶かし、カリみょうばん3g、塩化アンモニウム1.5gを加えて作る。(ジンケート浴の場合、ZnOは希薄なNaOHには溶けにくい。)
陽極:亜鉛板、陰極:銅板、3VDCで5〜15秒電解すると、銅板に白っぽい色の亜鉛めっきが施される。さらに、これをバーナーで赤熱すると簡単に表面の亜鉛が銅と合金を作り真鍮めっきに変わる。
3) 銀鏡の実験;
別々のビ−カ−に、硝酸銀(AgNO3)*2g、ホルマリン20mlを入れそれぞれ純水を加え溶かし100mlとし、銀鏡を付けたい容器に入れる直前に混合し、流し入れ静かに放置すると、容器の底や側面に銀鏡が出来る。(* 劇物・・・体や衣服に付かないように注意。)
2.主なめっき処方について(水1l中の含量);
Cu: CuSO4・5H2O 200g 浴温度: 25〜35゜C
H2SO4 50g 電流密度: 2〜5A/dm2
Cu(無電解):
CuSO4・5H2O 10g 室温
ロッシェル塩 50g (1〜2μm/h)
ホルマリン37% 10g
NaOH 10g
Cu(無電解・高速浴・・・プリント基板用):
CuSO4・5H2O 15g 75℃
EDTA-4Na 28g (5〜7μm/h)
HCHO(アルデヒドとして) 3g
ポリオキシエチレンドデシルチオエ−テル 0.06%
Zn(ジンケ−ト浴):
ZnO 15〜30g(Zn12〜24g) 15〜35゜C
NaOH 160〜240g 0.5〜5A/dm2
Zn(酸性亜鉛浴):
ZnSO4 240g 20〜30゜C
NH4Cl 15g 1〜3A/dm2
Al2(SO4)3・18H2O 30g
CH3COONa・3H2O 15g
甘草エキス 1g
Ni(普通浴):
NiSO4・7H2O 150g 20〜30゜C
H3BO3 15g 0.8〜1A/dm2
NH4Cl 15g
Ni(ワット浴):
NiSO4・7H2O 300g 45〜70゜C
NiCl2・6H2O 45g 2〜8A/dm2
H3BO3 30g ph 4.5〜5.5
Ni-P(無電解・P10〜14%含む硬い膜):
NiSO4・6H2O 25g 65〜75℃
次亜リン酸Na 25g ph 10〜11
ピロリン酸Na 50g (15μm/h)
Ni(電鋳・・・厚付け・緻密な膜)
前処理; 銀鏡 ・・・ 剥離を容易にする+導電性
A液: AgNO3 20g/l アンモニア性
B液: ホルマリン(40%HCHO) 200ml/l
・・・ A液、B液を直前に混合
電鋳; NiSO4・7H2O 240〜330g 45〜60゜C
NiCl2・6H2O 38〜53g 2.5〜10A/dm2
H3BO3 30〜45g ph 1.5〜4.0
Fe(電鋳):
電鋳; FeCl2 225〜450g 85〜95゜C
CaCl2 110〜150g 2〜8A/dm2
ph 0.15〜1.5
Sn: SnSO4 100g 20〜30゜C
H2SO4 100g 1〜2A/dm2
クレゾ−ルスルホン酸 102g
ゼラチン 2g
β-ナフト−ル 1g
Sn-Ni(Sn70-Ni30合金めっき・・・光沢良、Niめっきの改良):
SnCl2・2H2O 28g 50〜60゜C
NiCl2・6H2O 30g 0.5〜1.5A/dm2
K4P2O7(ピロリン酸カリ) 200g
クエン酸アンモニウム 20g
NH2CH2COOH 20g
Fe-Ni(パ−マロイ):
NiSO4・7H2O 200g 21±2℃
NiCl2・6H2O 5g 0.8A/dm2
FeSO4・7H2O 8g ph 2.3
H3BO3 25g
サッカリン(硬化剤) 3g
Fe-Co:
FeSO4・7H2O 140g 16℃・・・Fe 62%
CoSO4・7H2O 140g 90℃・・・Fe 30%
CH3COONa・3H2O 40g 2A/dm2
ph 4.0
Co(無電解・P2〜4%含む):
CoSO4・7H2O 0.07mol/l 90℃
次亜リン酸Na 0.2mol ph 9〜10
クエン酸Na 0.2mol 15μm/h
(NH4)2SO4 0.5mol
(Bs10kG、角形比0.8、Hc1〜1000Oe)
Ag(無電解):
A液: AgNO3 6.7g/l ph 8.2
NH3 28% 6.4ml
ホルムアミド 50ml
B液: ホルマリン37%(メタノ−ル12%含有) 65ml/l
直前にA液、B液を 9:1で混合する 25℃
0.4μm/h
Ag: AgCN* 36g 20〜30℃
KCN* 60g 0.5〜1.5A/dm2
K2CO3 15g
(* 金・銀めっきはシアン化合物(毒物)を使用するので実験はお勧めできない。廃液の処理は多量の第一鉄塩を加えて無毒化して行う。決して酸性にしない事。)
Pt: Pt 5〜10g(ジアミノ亜硝酸白金Pt(NO2)2(NH3)2として)
NaNO2 10g 90〜95℃
NH4NO3 100g 2〜8A/dm2
NH3(28%) 50ml