Although several different electrolytic baths for rhodium plating have been proposed the only baths to achieve commercial significance are (1) phosphate for very white and reflective deposits; (2) sulfate for general jewelry and industrial deposits; and (3) mixed phosphate sulfate for general decorative deposits.

آبکاری رودیم

هرچند چندین الکترولیت متفاوت جهت حمام آبکاری رودیم پیشنهاد شده است اما تنها چند فرمول توانستند راه خود را به سوی تجاری شدن بیابند که برخی از آنها عبارتند از: (1) حمام های فسفاتی که مناسب پوشش های بسیار سفید با قابلیت انعکاسی هستند (2) حمام های سولفاتی که عموما مناسب صنعت جواهر سازی هستند و (3) حمام مخلوط فسفاتی و سولفاتی که عموما کاربرد تزئینی دارند.

DECORATIVE PLATING

The jewelry and silverware industries were the primary users of rhodium electroplates until quite recently. Although both the phosphate and sulfate baths gave bright white deposits the phosphate bath was preferred for soft-soldered jewelry, especially before the general adoption of bright nickel plating. Cold nickel did not always cover the soft solder, and the acid electrolyte attacked and dissolved some of the solder. Lead in a rhodium bath gave dull, dark deposits and destroyed its decorative white finish. Phosphoric acid attacked the solder less than sulfuric acid did, so phosphate rhodium was preferred. After the introduction of bright nickel most of the industry changed to sulfate because it could operate at a slightly lower rhodium concentration. The phosphate-sulfate solution was used because some considered the color to be a bit whiter or brighter. The typical rhodium electroplate on costume or precious jewelry is 0.000002to 0.000005 in. and is produced in 20 sec to 1 min at about 6 V in the following baths.

آبکاری تزئینی

صنایع مرتبط با جواهرسازی و ظروف نقره یکی از عمده ترین مصرف کنندگان آبکاری رودیوم تا همین اواخر بودند. درست است که هردو حمام فسفاتی و سولفاتی به یک پوشش سفید براق منتهی می شوند اما حمام فسفاتی برای جواهرات با لحیم نرم، بویژه پیش از نشاندن نیکل براق توصیه می شود. نیکل سرد عموما قادر به پوشاندن جوش نرم نیست، و از این رو الکترولیت اسیدی میتواند ناحیه لحیم شده را مورد حمله قرار داده و بخشی از لحیم را درخود حل کند. حضور سرب در حمام رودیم باعث ضعیف شدن، تیرگی و تخریب پوشش تزئینی سفید آبکاری شده می شود. با توجه به اینکه فسفریک اسید در مقایسه با سولفوریک اسید کمتر به محل جوش حمله می کند، لذا جهت آبکاری در موارد یاد شده ارجح می باشد. بدلیل عملکرد حمام های سولفاتی در غلظتهای پایین تر رودیم، لذا بعد از وارد شدن نیکل براق، اکثر صنایع به سمت حمام های سولفاتی روی آوردند. محلول های سولفات-فسفات از این جهت که پوشش نهایی حاصل از آنها کمی سفیدتر یا براق تر است مورد توجه هستند. پوشش آبکاری شده رودیم معمولی بر روی قطعه یا جواهر عموما 0.05 تا 0.13 میکرون ضخامت دارد و در مدت 20 ثانیه تا یک دقیقه در ولتاژ حدود 6 ولت در حمامی با فرمولاسیون زیر حاصل می شود.

Phosphate Rhodium Bath

Rhodium as phosphate concentrate, 2 g/L

Phosphoric acid [85% chemically pure (CP) grade], 40-80 ml/L

Anodes, platinum/platinum clad

Temperature, 40-50°C

Agitation, none to moderate

Current density, 2-10 A/&*

حمام فسفات رودیم

رودیم فسفات غلیظ، 2 گرم بر لیتر

فسفریک اسید با خلوص 85%، 40-80 میلی لیتر بر لیتر

آندها، اندهای پوشیده شده با پلاتین/پلاتین

دما، 40-50 درجه سانتی گراد

تلاطم، بدون نیاز به تلاطم یا تلاطم ملایم

دانسیته جریان، 2-10 آمپر بر دسی متر مربع

.

Sulfate Rhodium Bath

Rhodium as sulfate concentrate, 1.3-2 g/L

Sulfuric acid (95% CP grade), 25-80 ml/L

Anodes, platinum/platinum clad

Temperature, 4&50"C

Agitation, none to moderate

Current density, 2-10 A/dm2

حمام سولفات رودیم

رودیم سولفات غلیظ، 1.3 تا 2 گرم بر لیتر

سولفوریک اسید با خلوص 95%، 25-80 میلی لیتر بر لیتر

آندها، اندهای پوشیده شده با پلاتین/پلاتین

دما، 40-50 درجه سانتی گراد

تلاطم، بدون نیاز به تلاطم یا تلاطم ملایم

دانسیته جریان، 2-10 آمپر بر دسی متر مربع

Phosphate-Sulfate Rhodium Bath

Rhodium as phosphate concentrate, 2 g/L

Sulfuric acid (95% CP grade), 25-80 g/L

Anodes, platinum/platinum clad

Temperature, 40-50°C

Agitation, none to moderate

Current density, 2-10 A/dm2

حمام فسفات-سولفات رودیم

رودیم فسفات غلیظ، 2 گرم بر لیتر

سولفوریک اسید با خلوص 95%، 25-80 میلی لیتر بر لیتر

آندها، اندهای پوشیده شده با پلاتین/پلاتین

دما، 40-50 درجه سانتی گراد

تلاطم، بدون نیاز به تلاطم یا تلاطم ملایم

دانسیته جریان، 2-10 آمپر بر دسی متر مربع

Tanks for these baths should all be made of glass, Pyrex, plastic, or plastic-lined steel. If plastic is used it should be leeched once or twice with 5% sulfuric or phosphoric acid for 24 hr before the rhodium is added. In mixing a new solution distilled or deionized water should be used, and the acid should be added to the water carefully and mixed thoroughly before the rhodium concentrate is added. This will prevent precipitation of the rhodium. Rhodium is, of course, plated out and also lost through drag-out. Because of the expense of Rhodium the first rinse after plating should be a stagnant drag-out rinse, also contained in a glass or plastic tank. As water is lost from the plating solution it should be replaced with this drag-out rinse so that some of the “lost” rhodium is returned for reuse. Even with two drag-out tanks the actual amount of rhodium lost will be about 25 to 30% of the rhodium plated; therefore, rhodium should be replenished at the rate of 5 g/18 to 20 ampere-hours (A-hr) of flash plating. Because the drag-out is so high in jewelry plating sulfuric (or phosphoric) acid should also be replenished at the rate of 5 mu18 to 20 A-hr. This recommended replenishment is only an average value. If possible, it should be checked by analysis. Bright nickel is the preferred base for decorative rhodium electroplates. It provides a bright base for rhodium and also prevents the rhodium solution from attacking a brass, copper, steel, lead, or tin base. All of these metals adversely affect the color and tarnish and corrosion resistance as well as the covering power of the rhodium solution. Nickel, of all the metals, has the least adverse effect on a rhodium solution. Baths can tolerate as much as 1 to 2 g/L and still give a satisfactory deposit. There are no truly satisfactory methods to purify a contaminated rhodium plating solution.

برای این حمام ها عموما از وانهای با جنس شیشه، پیرکس، پلاستیک یا فولادهای با روکش پلاستیک استفاده می شود. در صورت استفاده از وان پلاستیکی، باید وان پیش از افزودن رودیوم یک یا دو مرتبه به مدت 24 ساعت توسط سولفوریک یا فسفریک اسید 5% لیچینگ شود. درصورت مخلوط کردن محلول جدید، باید از اب مقطر یا آب دیونیزه شده استفاده شود و اسید را در نهایت دقت به آب اضافه کرد و قبل از اضافه کردن کنسانتره رودیوم، آب واسید باید به خوبی مخلوط شوند. این ترتیب عملیات به ممانعت از ترسیب رودیوم کمک میکند. بر اثر آبکاری و خارج شدن بخشی از محلول رودیوم، به مرور زمان غلظت رودیوم در وان کاهش می یابد. به دلیل هزینه بالای ردیوم، اولین شستشو پس از آبکاری باید یک شستشوی ایستا در یک وان شیشه ای یا پلاستیکی باشد. با توجه به اینکه حین عملیات آبکاری بخشی از آب داخل وان کاهش می یابد، لذا برای جایگزین کردن آن میتوان از همین آب شستشو استفاده کرد که به این ترتیب بخشی از رودیوم از دست رفته در هنگام خروج قطعه، مجددا به وان آبکاری باز می گردد. حتی با وجود رعایت این مسئله (استفاده از دو وان شستشو) باز حدود 25 تا 30% از رودیوم حین آبکاری از دست می رود که باید با نرخ 5 گرم بر 18 تا 20 بر آمپر ساعت بعد از شروع آبکاری شارژ شود. با توجه به اینکه تخلیه محلول در آبکاری جواهرات بسیار بالا است، لذا شارژ سولفوریک (یا فسفریک) اسید با نرخ 5 میلی لیتر بر 18 تا 20 آمپر بر ساعت انجام بگیرد. البته این نحوه شارژ صرفا یک مقدار میانگین است. در صورت امکان، باید میزان شارژ مورد نظر توسط آنالیز بررسی شود. عموما از نیکل براق بعنوان زیر لایه برای آبکاری رودیوم تزئینی استفاده می شود. این زیر لایه علاوه بر اینکه یک بستر براق را برای رودیوم فراهم می کند از محلول رودیوم در مقابل آسیبهای ناشی از بسترهای برنج، مس، فولاد، سرب یا غیره نیز محافظت می کند. تمام این فلزات بر روی رنگ، جلا، مقاومت در برابر خوردگی و همچنین قدرت پوشش دهی محلول رودیوم تاثیر منفی می گذارند. در بین فلزات نامبرده، نیکل کمترین تاثیر منفی را دارد. حمام ها می توانند به اندازه 1 تا 2 گرم در ليتر تلورانس داشته باشند و با این وجود همچنان پوشش دهی رضايت بخشی را فراهم کنند. متاسفانه در حال حاضر هیچ روش واقعا رضایت بخشی برای تصفیه یک محلول آلوده رودیوم وجود ندارد.

برای خواندن ادامه مطلب اینجا کلیک کنید