电镀中酸性亮铜所用阳极有铜板和铜珠铜球之分,有人说铜珠一定比铜板质量好,我不大赞同,为啥呀?
其实,铜板与铜珠本质上没什么区别,但是相对于同体积质量的铜板,铜珠的表面积相对要大一些,这样的话,在铜缸里面放入同等体积的时候相当于铜珠的阳极表面积要大一些,而阳极面积大的话则有利于铜的沉积,对于镀层的走位能够相对好一些。希望对你有帮助!
| (1)①3Fe 2 O 3 +CO 2Fe 3 O 4 + CO 2 ;CO太多导致Fe 3 O 4 还原为铁,CO太少,Fe 2 O 3 转化成Fe 3 O 4 的转化率不高;②CaCl 2 + SiO 2 + H 2 O CaSiO 3 +2HCl (2)将步骤4中的坩埚再加热一定时间,放入干燥器中冷却至室温后,称重。 重复本操作,直至两次称量质量差不超过0.1g (3)CuSO 4 ·3H 2 O;D |
1、构成物质的三种微粒是分子、原子、离子。
2、还原氧化铜常用的三种还原剂氢气、一氧化碳、碳。
3、氢气作为燃料有三大优点:资源丰富、发热量高、燃烧后的产物是水不污染环境。
4、构成原子一般有三种微粒:质子、中子、电子。
5、黑色金属只有三种:铁、锰、铬。
6、构成物质的元素可分为三类即(1)金属元素、(2)非金属元素、(3)稀有气体元素。
7、铁的氧化物有三种,其化学式为(1)FeO、(2)Fe2O3、(3) Fe3O4。
8、溶液的特征有三个(1)均一性;(2)稳定性;(3)混合物。
9、化学方程式有三个意义:(1)表示什么物质参加反应,结果生成什么物质;(2)表示反应物、生成物各物质问的分子或原子的微粒数比;(3)表示各反应物、生成物之间的质量比。化学方程式有两个原则:以客观事实为依据;遵循质量守恒定律。
10、生铁一般分为三种:白口铁、灰口铁、球墨铸铁。
11、碳素钢可分为三种:高碳钢、中碳钢、低碳钢。
12、常用于炼铁的铁矿石有三种:(1)赤铁矿(主要成分为Fe2O3);(2)磁铁矿(Fe3O4);(3)菱铁矿(FeCO3)。
13、炼钢的主要设备有三种:转炉、电炉、平炉。
14、常与温度有关的三个反应条件是点燃、加热、高温。
15、饱和溶液变不饱和溶液有两种方法:(1)升温、(2)加溶剂;不饱和溶液变饱和溶液有三种方法:降温、加溶质、恒温蒸发溶剂。(注意:溶解度随温度而变小的物质如:氢氧化钙溶液由饱和溶液变不饱和溶液:降温、加溶剂;不饱和溶液变饱和溶液有三种方法:升温、加溶质、恒温蒸发溶剂)。
16、收集气体一般有三种方法:排水法、向上排空法、向下排空法。
17、水污染的三个主要原因:(1)工业生产中的废渣、废气、废水;(2)生活污水的任意排放;(3)农业生产中施用的农药、化肥随雨水流入河中。
18、通常使用的灭火器有三种:泡沫灭火器;干粉灭火器;液态二氧化碳灭火器。
19、固体物质的溶解度随温度变化的情况可分为三类:(1)大部分固体物质溶解度随温度的升高而增大;(2)少数物质溶解度受温度的影响很小;(3)极少数物质溶解度随温度的升高而减小。
20、CO2可以灭火的原因有三个:不能燃烧、不能支持燃烧、密度比空气大。
21、单质可分为三类:金属单质;非金属单质;稀有气体单质。
22、当今世界上最重要的三大矿物燃料是:煤、石油、天然气。
23、应记住的三种黑色氧化物是:氧化铜、二氧化锰、四氧化三铁。
24、氢气和碳单质有三个相似的化学性质:常温下的稳定性、可燃性、还原性。
25、教材中出现的三次淡蓝色:(1)液态氧气是淡蓝色(2)硫在空气中燃烧有微弱的淡蓝色火焰、(3)氢气在空气中燃烧有淡蓝色火焰。
26、与铜元素有关的三种蓝色:(1)硫酸铜晶体;(2)氢氧化铜沉淀;(3)硫酸铜溶液。27、过滤操作中有“三*”:(1)漏斗下端紧*烧杯内壁;(2)玻璃棒的末端轻*在滤纸三层处;(3)盛待过滤液的烧杯边缘紧*在玻璃捧引流。
28、三大气体污染物:SO2、CO、NO2
29、酒精灯的火焰分为三部分:外焰、内焰、焰心,其中外焰温度最高。
30、取用药品有“三不”原则:(1)不用手接触药62616964757a686964616fe59b9ee7ad9431333262363031品;(2)不把鼻子凑到容器口闻气体的气味;(3)不尝药品的味道。
31、古代三大化学工艺:造纸、制火药、烧瓷器
32、工业三废:废水、废渣、废气
34、可以直接加热的三种仪器:试管、坩埚、蒸发皿(另外还有燃烧匙)
35、质量守恒解释的原子三不变:种类不改变、数目不增减、质量不变化
36、与空气混合点燃可能爆炸的三种气体:H2、CO、CH4 (实际为任何可燃性气体和粉尘)。
37、煤干馏(化学变化)的三种产物:焦炭、煤焦油、焦炉气
38、浓硫酸三特性:吸水、脱水、强氧化
39、使用酒精灯的三禁止:对燃、往燃灯中加酒精、嘴吹灭
40、溶液配制的三步骤:计算、称量(量取)、溶解
41、生物细胞中含量最多的前三种元素:O、C、H
42、原子中的三等式:核电荷数=质子数=核外电子数=原子序数
43、构成物质的三种粒子:分子、原子、离
硫酸铜的用途
1.硫酸铜单用500g/m3水体浸浴 30s或l00g/m3水体浸浴 5min,防治虹鳟VHS病和柱状软骨球菌病、烂鳍病。在鲑鳟鱼的鱼苗种运输中,用 33g/m3水体浸浴 20min,或每隔 12~24h浸浴 2~3 次,或 500g/m3水体浸浴 1~2min,防治柱状粒球粘菌病;用 500g/m3水体浸浴 1~2min,每隔 48h浸浴 1 次,经 3~4 次浸浴后,可治愈虹鳟某种低温性粘细菌病。2g/m3水体的海水溶液浸浴 2h,再用海水冲洗,隔日重复 1 次,也可用 0.5~1.0g/m3水体全池遍洒,治疗石斑鱼的白斑病和其他海水鱼的淀粉卵状甲藻病。预防鳗鲡的鳃霉病用 0.7g/m3水体全池遍洒,连续用药 2d。1g/m3水体全池遍洒防治鲻鱼水霉病。对虾养成期间,用 0.5~1.0g/m3水体浸浴 24h后,大量换水,并施肥(最好为有机肥);对虾亲虾越象期间.田 0.7~10.g/m3水体浸浴 10h左右,或用 1.0~1.5g/m3水体浸浴 4~6h后,大量换水,防治藻类附生病,黑鳃病、丝状细菌病引起的黄鳃病和烂鳃病等。5g/m3水体浸浴 1~3min,防治对虾卵水霉病。当海水的pH和碳酸钙浓度高时,应适量提高用药浓度(为常用量的 2~3 倍)。一般以成虾不超过 1.5g/m3水体,幼体期最好不用。每次施药 24h内,尽可能冲刷池底,以免硫酸铜破坏养虾池底质。
2.硫酸铜与硫酸亚铁合剂(5:2)用挂袋法,每个食台挂 3 个,每袋装本品 100g 和硫酸亚铁40g。在发病季节每隔 10d 使用 1 次,可预防或治疗某些轻度的细菌性和寄生虫性鱼病。
3.将硫酸铜与漂白粉(含有效氯 30%)分别以 8g/m3水体与 10g/m3水体配成合剂,浸浴鱼种,在 10~15℃时为 20~30min,15~20℃时为 15~20min,防治烂鳃病和赤皮病。以 0.5g/m3水体与漂白粉lg/m3水体全池遍洒,治疗鲤鱼传染性水肿病。
4.硫酸铜与金霉素分别以 0.5~2g/m3水体与 0.5g/m3水体全池遍洒,5~8h后进水,防治对虾黑鳃病和丝状细菌病。
对海产品的危害。有些动物在摄取大量铜能引起急性或慢性中毒,其主要症状为溶血性贫血、肝损害,严重时可因缺氧和体克而死。
1954年,美国Neverse等对阳极的研究发现:在阳极中掺入少量的磷,经过一段时间的电解处理(电解产生的阳极黑膜对电镀相当重要,因此建议利用电解拖缸板/假镀板/波浪板在2-3ASD的电流密度下电解4~10小时),铜阳极的表面生成一层黑色的磷膜,主要的成分是磷化铜Cu3P。这层黑膜具有金属导电性,改变了铜阳极溶解过程中的一些反应的步骤,有效克服了上述的一些缺陷,对铜的质量和工艺稳定性起着重要作用。
铜阳极的溶解主要是生成二价铜离子,研究实验证明(旋转环盘电极和恒电流法):铜在硫酸铜溶液中的溶解分两步进行的。
Cu-e-→Cu+ 基元反应1
Cu+--e-→Cu2+ 基元反应2
亚铜离子在阳极作用下氧化成二价铜离子是个慢反应,也可以通过歧化反应生成二价铜离子和单质铜,正如在化学沉铜反应中一样。所生成的铜单质以电泳得方式沉积于镀层中,从而产生铜粉,毛刺,粗糙等。当阳极中加入少量的磷后,经电解处理(或称拖缸)在阳极表面生成一层黑色的磷膜,阳极的溶解过程就发生了一些变化:
1.黑色磷膜对基元反应2有着显著的催化效果,大大加快了亚铜离子的氧化,使慢反应变成快反应,大大减少槽液中亚铜离子的累积。同时阳极表面的磷膜也可阻止亚铜离子进入槽液,促使其氧化,减少了进入槽液的亚铜离子。标准阳极黑色磷铜膜的导电率为1.5×104Ω-1CM-1,具有金属导电性,不会影响到阳极的导电性,而且磷铜阳极壁春铜阳极的阳极极化小,在Da为1ASD时,含磷0.02---0.05%的铜阳极的阳极电位比无氧铜阳极低50?80mv.黑色阳极磷膜在允许的电流密度下不会造成阳极的钝化。
2.阳极表面的黑色磷膜会使阳极不正常溶解,微小颗粒脱落的现象大大减少,阳极的利用效率大大提高。当阳极采用0.4?1.2ASD电流密度时,阳极上所含磷量与黑膜厚度呈线性关系。在阳极磷含量在0.030?0.075%蚀阳极的利用效率最高,阳极黑色磷膜生成的最好.
阳极材料分配% 电 解 铜 火 炼 铜 空气搅拌 含 磷 铜 空气搅拌
空气搅拌 静 止 槽
阴极沉积 85.51 85.59 97.90 98.36
泥渣及附着膜 6.81 13.61 0.15 0.04
电解液铜含量的增加 7.60 0.80 1.95 1.60
亚铜离子在阴极沉积过程中也会产生:
Cu2++e-→Cu 3
Cu2++e-→Cu+ 慢反应 4
Cu++e-→Cu 快反应 5
镀液中的亚铜离子主要通过阳极反应和反应4产生的,虽然含量很微小,但只要很少量就可影响镀层质量.亚铜离子进入槽液会对阴极镀层产生如下危害:
1.造成镀层毛刺粗糙,.在电镀过程中,铜粉以电泳的方式在阴极镀层上沉积的.在电流密度小,温度高的情况下,阴极电流效率下降,氢离子放电,使酸度下降,水解反应方向向有利铜粉生成的方向进行,毛刺的现象将会加重.
2.亚铜离子同时会造成镀层不光亮,整平性差,镀液混浊等.这也是由于铜粉细密的散布在阴极镀层上面,造成沉积层的致密性差,无光泽.在低电流区,影响更严重.此时补加光剂效果不大,加双氧水除去铜粉,驱赶完全双氧水,补充光剂,地区光亮性和整平性会有所改善.同时反应会消耗一部分酸,应适当补充些硫酸.
阳极的磷含量国内多为0.3%,国外的研究表明,磷铜阳极中的磷含量达到0.005%以上,既有黑膜形成,但是膜过薄,结合力不好磷含量过高,黑膜太厚,阳极泥渣太多,阳极溶解性差,导致镀液中铜含量下降.阳极磷含量以0.030---0.075%为佳,最佳为0.035?0.070%.国内生产设备和工艺落后,搅拌不均匀,不能保证磷含量均匀分布,通常加大磷含量到0.1--0.3%国外采用电解或无氧铜和磷铜合金做原料,用中频感应电炉熔炼,原料纯度高,磷含量容易控制,采用中频感应,磁力搅拌效果好,铜磷熔融搅拌均匀,自动控制,这样制造的铜阳极磷分布均匀,溶解均匀,结晶细致,晶粒细小,阳极利用率高,有利于镀层光滑光亮,减少了毛刺和粗糙缺陷.
磷含量对阳极磷膜的影响:
1.磷含量为0.030?0.075%的铜阳极,形成的黑膜厚薄适中,结构致密,结合牢固,不易脱落险前磷含量过高的铜阳极.磷分布不均匀,溶解使阳极泥过多,从而污染槽液,还会堵塞阳极袋孔,造成槽电压升高.槽电压升高有会造成阳极膜脱落.实际生产中边电镀边更换阳极容易产生毛刺.
2.磷含量为0.3%的磷铜阳极磷分布不均匀,黑色磷膜过厚,铜的溶解性差.所以常常要把阳极挂满,并非使阴阳极面积比为1:1,实际铜阳极挂的多,槽液中的铜含量还有下降的趋势,也很难保持平衡.需经常补加硫酸铜,从电镀成本来看,也是不合算的.电镀宁可多挂劣质的磷铜阳极,阳极泥增多,实际的费用也会增多.
3.实际上磷含量高的铜阳极生成的黑膜厚度太厚,电阻增加,要维持原来的电流,电压要升高.槽电压的升高有利于氢离子放电,针孔的产生几率加大.这一现象对国产”M.N.SP.P。AEO”体系来讲,不多见,因其中表面活性剂较多,但对部分进口光剂来讲,针孔的机会会大大增加,需另外补加润湿剂,并设法降低电压。
4.实际上,磷含量高,黑膜太厚,分布不均匀,还会造成低电流区不光亮,细微麻砂状。
虽然含磷0.3%铜阳极黑膜厚度可以减少亚铜离子进入槽液,但是因其结构疏松,分布不均匀,作用效果大减.另外电解液中存在化学可逆反应:
Cu2++ Cu -→ 2Cu+
在常温下,此反应的平衡常数为K=( Cu+)2/( Cu2+)=0.5X10-4
温度升高,亚铜离子浓度也会升高。亚铜离子在槽液中以硫酸亚铜的形式存在,在空气搅拌时会被氧化。在酸度降低情况下,硫酸亚铜水解氧化亚铜(铜粉),同粉滞留在阴极高电流区,堆积一定量即产生毛刺;在低电流区,电流效率下降,氢离子放电较多,相对该处酸度下降,水解向生成铜粉方向进行,
Cu2SO4+H2O=Cu2O+H2SO4
较多的铜粉滞留在阴极表面会造成阴极镀层不光亮,细麻砂。若没有空气搅拌,电流密度开得很小的情况下,这种情况在低电流区很发生。
使用磷含量少的铜阳极,由于黑色磷膜致密,亚铜力子很难溶入槽液,只要用空气搅拌,控制硫酸浓度不要偏低,电流密度略高些,地区的不光量和麻砂状即可克服。
影响磷铜质量及其正常溶解的因素:
1.铜的质量一般采用无氧铜,电解铜或磷铜合金。无氧铜含氧量为3×10-6杂质极少,基本不产生磷的氧化物,不消耗磷,所以磷含量容易控制,但成本较高。电解铜纯度为99。95%,可以满足要求,否则氧含量不固定,磷加的少,将造成磷含量的失控和分布不均匀。杂铜中杂质含量较高,在阳极生产中偏析,溶解时进入镀液,累积一定量形成阳极泥,造成镀层粗糙,镀液混浊或加速槽液老化,影响电流效率,镀层光亮度,镀液的性能和镀层的质量。
2.磷的含量:磷含量过低,黑膜过薄,结合力差;过厚,弊端种种。
3.冶炼方式:中频感应电炉熔融,原材料的纯度,连续铸造密封方法及铸造工艺的控制条件的整个生产的全过程,实质上决定了磷铜阳极结晶组织的细致均匀,决定了高品质磷铜阳极的黑膜形成速度,内部结晶状况和电化学溶解性能。
4.阳极电流密度:阳极面积过小,往往造成阳极电流偏大,毛刺,铜粗,阳极泥增多,阳极利用效率下降,影响PCB的合格率。现场实际分析,全板电镀和图形电镀即使其它条件一样,但电流密度不同,前者磷铜黑膜薄,结合力不好,磷铜球呈破碎状;后者则无这种情况发生,磷铜球随溶解变小而不变形。增大阳极面积,降低阳极电流,镀层质量就完全一样。阳极在电镀过程中随电流密度增加有三个变化:1。阳极电位向正向移动时产生阳极溶解,随电位变正,金属溶解速度加大;2。超过极限电流密度时,金属溶解速度不但不增加,反而急剧下降,阳极出现钝化现象;3。电极上板随着金属溶解液会产生其他电极反应,如氢氧根离子在阳极析氧,对添加剂和阳极黑膜产生不利影响。由于电流一般是有阴极镀件决定的,提供适当的阳极电流密度的唯一方法就是调节阳极面积。
在电镀过程中阳极不断溶解变小,(843AH/Kg铜),随阳极电流密度加大,黑膜生长速度加快,加厚/或阳极发生钝化/局部钝化同时阳极上可能有大量的氧气产生,造成黑色磷膜的脱落,阳极泥的增加,进入镀液造成镀层粗糙。阳极电流密度对磷铜阳极的正常溶解起着决定性影响。特别全电镀槽应该经常性补加铜阳极,以保持阳极面积,只要槽液中铜离子无明显上升,不影响镀均镀能力,即使阳极杆挂满钛篮阳极铜球也不为过!
注意事项:磷铜阳极电解后必定会生成一层黑色磷膜,这是铜阳极的主要特征。阳极黑色磷膜形成的速度及紧密结合状况与阳极电流密度,氯离子含量,添加剂的种类及含量,连续铸造方式及其工艺控制的全过程都有密切关系。在正常电镀工艺条件下,阳极电流密度0。4?1。2ASD拖缸电解处理,磷铜阳极表面生成一层均匀致密结合良好的黑色磷膜,此时阳极溶解材会处于最佳状态。在生产中,阳极黑膜到了一定时候磷铜球溶解消耗,脱下一层黑膜,要不断补重新铜球和铜离子的平衡,黑膜也会形成少量的正常的磷化铜黑泥。若过滤清洗槽底,用钢丝刷使劲刷洗阳极铜球甚至用浓酸浸泡,不能完全除去黑膜,就说明铜阳极磷含量过高了。另外劣质阳极含杂质较多,晶粒粗大不致密,造成溶解不均匀,形成与黑膜混合的泥渣,这是另一类泥渣。
在线路板行业,酸铜槽若停槽多日,应将阳极取出。因为阳极会发生自溶现象,使硫酸铜含量增加。铜一般是不溶解在2摩尔当量浓度的硫酸中,但是在空气搅拌的情况下会发生如下反应:
2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O
Cu2+/Cu和O2+4H+ /H2O电对的标准电极电位分别为0。34v和1。23v,显然上述反应可以进行,特别是在空气搅拌的情况下。
2.阳极袋应选用耐酸的涤纶布或丙纶布。阳极袋经纬的密度,厚度规格,孔隙的大小对于阻挡阳极微粒,黑膜泥颗粒和铜离子的对流扩散等影响各异。双层阳极袋虽可有效阻挡阳极泥进入槽液,但不利于阳极溶解,槽电压液会升高,影响磷膜的结合力。不要让阳极袋直接贴在阳极表面,一般用钛篮装好外套阳极袋。
阴极:2H+ +2e- = H2(气体)
Cu2+ + 2e- =Cu
阳极:2Cl- - 2e-=Cl2(气体)
2H2O - 4e- =O2(气体) + 4H+
n(O2)=11.2/22.4-n(Cl2)=0.5-0.25=0.25 (mol)
n(e-)总=4n(O2)+2n(Cl2)=1.5 mol
根据电子守恒:n(Cu2+)=n(e-)总/2-n(H2)=0.75-0.5=0.25(mol)
硫酸铜的物质的量浓度:c=n(Cu2+)/ 0.5L=0.5mol/L
Na+H2O=NaOH+H2
因为钠的熔点比较低,当与水发生剧烈反映的时候,产生的热足以使它融化,导致光亮的小球,在水面四处游动。
在看为什么融化了的钠会有自动形成球形的趋势.
这个是由于液体的表面张力造成的.由于表面张力,液体表面的分子会使这个液滴有“自我束缚”的效果,结果就是成了球形了.如果是在外太空的失重条件下,会形成一个绝对的球体,由于地球有引力,所以,你说的球其实不是一个真正的圆球,而是一个椭球.