Гальваническое покрытие золотом что это такое

Все наши "волшебные" серьги имеют гальваническое покрытие драгоценными металлами — желтое и красное золото различных проб, родий — и вправе называться ювелирной бижутерией. Вставки в наших изделиях – цирконы, полудрагоценные камни, кристаллы высокого качества, перламутр. Некоторые украшения имеют покрытие высококачественной эмалью.
Бижутерия не содержит никеля – она гиппоаллергенна. Эти серьги соответствуют гигиеническим нормам и стандартам, принятым в нашей стране. Все изделия проходят двойной контроль качества: в стране производителя и в России.

Покрытие
Каков состав медицинского сплава и какова возможность аллергической реакции на него?
Компания использует сплав на основе латуни, который покрывается драгоценными металлами. Контакт с кожей происходит именно с драгоценным металлом, поэтому если у покупателя нет аллергии на серебро или золото, аллергии при использовании украшения возникать не должно.
Покрытия из чистых драгметаллов или смеси сплавов с наличием их в составе сплава?
Изделия покрываются чистыми драгоценными металлами.

Как долго изделия носятся? Стирается ли покрытие на изделиях? Как быстро?
Изделия носятся несколько лет, если правильно ухаживать за ними:
• Постарайтесь сократить частоту контактов украшения с водой – снимайте его перед мытьем посуды (особенно с химическими моющими средствами!), готовкой, умыванием, баней. Этим Вы убережете от разрушения клеевую основу, на которую крепятся вставки.
• Избегайте контактов украшения с химическими средствами (лаком для волос, кремами, жидкостью для снятия лака).
• Не бросайте изделие на твердую поверхность;
• Очищайте изделие с помощью сухой мягкой ткани. Особенно аккуратно очищайте места крепления кристаллов и камней!
• Храните изделия с шкатулке или бархатный мешочках отдельно друг от друга.

Как наносится покрытие? За счет чего обеспечивается его стойкость?
Покрытие на изделие наносится гальваническим методом. Этот метод отличается от обычного напыления, когда изделие просто покрывается методом распыления.
При гальваническом методе покрытие взаимодействует с самим изделием на химическом уровне и ионы проникают внутрь самой основы. Такое покрытие значительно более стойкое.

Чем в домашних условиях можно почистить изделия с золотым покрытием?
Лучше всего использовать мягкую фланелевую тряпочку или ватную палочку. Если такой способ не помогает, можно попробовать слабый мыльный раствор (но места приклейки страз лучше не мочить).
Украшения из меди — это сплав с нанесением или натуральная медь?
Это ювелирный сплав с покрытием из меди.

Почему встречается разный цвет позолоты?
Более желтая позолота это цвет «европейского» золота 750 пробы, более розовая – «российского» золота 585 проба.
Известно что для золота 585 используют больше меди, поэтому цвет получается более розовым.

Сплавы на основе золота по своему разнообразию занимают первое место среди различных электроосаждаемых сплавов. Как правило, легирующий компонент входит в состав золотого покрытия в незначительных количествах, от десятых долей до 1—2%; в тех случаях, когда легирующий компонент входит в значительных количествах, покрытие существенно меняет свойства золота. Цели, преследуемые заменой покрытий из чистого золота на сплавы золота, сводятся к сообщению покрытию того или иного оттенка. Для этой цели в электролит вводят цианистые соли меди, никеля, серебра, кадмия, цинка и др.

В нашей стране изделия широкого потребления покрывают золотом красного оттенка, в то время как в США, Канаде, Голландии и других странах предпочитают покрытия лимонно-желтого или латунного цвета. Часто легируют золото компонентами, которые сообщают покрытию повышенную твердость и износостойкость. В полупроводниковой промышленности при золочении в электролит вводят небольшое количество сурьмяной соли, которая сообщает покрываемым деталям необходимые физические свойства при изготовлении транзисторов n-типа, повышает поверхностную твердость и позволяет получать блестящие или полублестящие покрытия, а для транзисторов p-типа вводят соли индия или галлия. Часто наносят покрытия из сплава золото — серебро. Для получения твердых покрытий золото легируют никелем или кобальтом.

Сплав золото — медь. Сплав золото — медь в нашей стране используют для покрытия деталей ручных часов. Как известно, из цианистых электролитов медь выделяется с большей поляризацией, чем золото, причем решающую роль играет концентрация свободного цианида: чем больше концентрация свободного цианида в электролите, тем меньше процентное содержание меди в осаждаемом сплаве. Так как концентрация свободного цианида вдоль катодной поверхности не сохраняется постоянной, то и состав электроосаждаемого сплава по поверхности неравномерен. Из близких к нейтральным электролитов можно получить покрытие медь —золото толщиной 20 мкм. Ниже приводится состав электролита (г/л) и режим, применяемые для золочения часовых корпусов:

Золото металлическое (в виде дицианоаурата калия) . 3—4
Медь металлическая (в виде цианистого комплекса) . 6—9
Калий цианистый, свободный . 0,5—1
Сернокислый натрий. 10
рН. 6,8—7,2
Температура, °С. 70
Скорость вращения подвески, об/мин . 12—20
Аноды. Нержавеющая сталь

Для получения покрытия золото — медь с содержанием 80—85% золота рекомендуется поддерживать плотность тока 0,075—0,25 А/дм 2 . По сравнению со сплавом золото — медь, полученным металлургическим способом, электроосажденный сплав такого же среднего состава химически менее стоек, так как наряду с твердым раствором медь — золото в отдельных местах катодной поверхности (бедных цианидом) выделяется легко окисляющая медь.

Сплав золото — серебро. Золото и серебро в отдельности и совместно выделяются на катоде из цианистых комплексных электролитов. Хотя стандартный потенциал золота положительнее потенциала серебра, катодная поляризация серебра значительно меньше катодной поляризации золота, в результате чего серебро выделяется на катоде предпочтительно перед золотом. Так, например, при содержании в электролите 0,07 г-экв/л серебра и 0,04 г-экв/л золота, а цианистого калия (свободного) в обоих случаях 0,5 г-экв/л при плотности тока 0,2 А/дм 2 потенциал выделения серебра примерно на 400 мВ менее отрицателен, чем потенциал выделения золота. На этом основании можно регулировать состав покрытия относительной концентрацией солей осаждающихся металлов (серебра и золота) в электролите и режимов электролиза. С повышением плотности тока увеличивается процентное содержание золота в покрытии, а содержание серебра и выход сплава по току соответственно уменьшаются. С повышением температуры и интенсивности перемешивания электролита содержание серебра в сплаве увеличивается. Качественное покрытие с примерным содержанием 10% серебра и 90% золота можно получить из электролита состава (г-экв/л):

Золото в виде дицианоаурата. 0,04
Серебро в виде цианистого комплекса . . . 0,003—0,006
Цианистый калий, свободный при следующем режиме электролиза. 0,4—0,5
Плотность тока. А/дм 2 . 0,8—1
Температура, °С. 25—30
Число движений катодной штанги в минуту . 200

Покрытие состава 10% Ag и 90% Au имеет микротвердость 174 кгс/мм 2 , что превышает твердость золота и серебра в отдельности примерно в 2 раза. Химическая стойкость такого покрытия не отличается от химической стойкости чистого золота.

Осажденное на медь покрытие хорошо сцеплено при толщине до 50 мкм; по железу Армко, по стали, по ковару и ряде других металлов и сплавов покрытие золото — серебро не сцепляется прочно даже при толщине 5 — 10 мкм; нанесение тонкого подслоя меди (1 мкм) обеспечивает прочное сцепление в слоях значительной толщины.

Осажденный при повышенной температуре сплав примерного состава 10% серебра и 90% золота имеет зеленый оттенок, зеркальный блеск, но неудовлетворительное сцепление с основой; блестящие, хорошо сцепленные покрытия такого состава получаются при комнатной или слегка повышенной температуре (25—30°С).

Электроосаждение золота под цвет платины. Рассмотренные нами электроосажденные сплавы, как и другие не рассмотренные нами, сохраняют цвет золота, меняется лишь оттенок. Главный эффект, который достигается при введении в электролит золочения никелевой соли (в виде цианистого комплекса) заключается в повышении твердости и износоустойчивости покрытия в результате соосаждения с золотом 1—2% никеля, но цвет покрытий при этом сохраняется желтым. Для сообщения золотым покрытиям белого цвета содержание никеля в сплаве должно быть значительно большим, порядка 8—10%- Это достигается регулированием температурного и электрического режимов. Так, при комнатной температуре и напряжении поляризующего тока 10 В, кристаллизуются осадки белого цвета, содержащие 15% Ni, в то время как при температуре 70° С осадки такого состава получаются при напряжении 4—5 В.

При содержании в осадках Au—Ni 17% никеля твердость покрытий равна 250 кгс/мм 2 . Процесс электроосаждения подобного сплава сопровождается обильным выделением водорода, выход металла по току снижается до 1%. По-видимому, введение в цианистый электролит золочения тетрацианида никеля способствует поляризации молекул воды центральным атомом комплекса и ослаблению связей кислорода и водорода.

В щелочных цианистых электролитах катодные потенциалы золота и никеля существенно различаются. С уменьшением содержания свободного цианида в электролите значения рН можно довести до 5,5—7 и существенно уменьшить разницу потенциалов соосаждающихся металлов. В этом интервале значений рН выделение водорода на катоде происходит не из молекул воды, а в результате разряда ионов гидроксония. Катодная поляризация при этом уменьшается, выход по току повышается по сравнению с щелочными электролитами и на катоде осаждаются богатые никелем сплавы.

Для доведения рН электролита до заданных значений, а также для буферирования электролита в него вводят 20—30 г/л кислого фосфата калия. Содержание никеля в покрытии, а следовательно, и его цвет зависят от соотношения концентрации золота и никеля, применяемой плотности тока и температуры. Так, при отношении золота к никелю в электролите, равном 6:1, температуре 23° С и напряжении поляризующего тока, равном 4 В, содержание никеля в покрытии равно 2%, а при напряжении 8 В содержание никеля в покрытии несколько больше 5%. При таком же отношении золота к никелю в электролите и электрическом режиме, но при температуре 60° С содержание никеля в покрытии повышается для напряжения 4 В до 5%, а для 8 В до 10%.

При значительном изменении отношения золота к никелю в растворе (1,5:3) при температуре 60°С содержание никеля в покрытии при напряжении поляризующего тока 4 В равно 10%, а при напряжении 8 В превышает 20%.

Твердость золотоникелевых покрытий значительно выше чистых золотых и возрастает по мере увеличения содержания никеля в покрытии до 80%; при дальнейшем увеличении содержания никеля покрытия становятся рыхлыми. При 20% Ni твердость покрытий равна 250 кгс/мм 2 , а износостойкость по отношению к износостойкости чистого золота составляет 182%. Покрытия на основе золота белого цвета за рубежом часто применяют для различного рода ювелирных изделий. Помимо этого, благодаря высокой твердости, износостойкости и коррозионной стойкости такие покрытия могут быть использованы для различных технических целей.

Сплав золото — сурьма. В производстве полупроводниковых приборов соосаждают сплавы золота с элементами III и V групп Периодической системы Д. И. Менделеева. К щелочно-цианистому электролиту золочения (рН = 11-Г-11,5) добавляют 7—15 мг/л сурьмы в виде сурьмяновиннокислого калия. Покрытие при этом содержит 0,2—0,5% Sb. Повышенное содержание сурьмы приводит к образованию хрупкого тройного сплава золото — сурьма — германий. Золотые сплавы с содержанием 4—25% Sb были рекомендованы для скользящих контактов.

Сплавы золота с элементами III группы (акцепторами) могут быть получены путем введения в электролит золочения индия в виде цианистого комплекса или галлия в виде соответствующей соли.

Сплав золото — сурьма может быть осажден также из кислых, например цитратно-цианистых электролитов золочения. Окись сурьмы Sb2O₃ растворяют в лимонной кислоте и вводят в электролит золочения. Установлено, что сплав золото — сурьма благодаря высокому перенапряжению водорода на сурьме, выделяется при комнатной температуре без видимого выделения водорода при такой плотности тока, при которой выделение одного золота сопровождается обильным выделением водорода и покрытия получаются с дефектами — питтингом, полосатостью.

Золотосурьмяное покрытие отличается повышенной износостойкостью и при определенной толщине получается блестящим или полублестящим. Благодаря этим качествам сурьму вводят в электролит золочения очковых оправ. Состав электролита (г/л) и режим электролиза приведены ниже:

Золото (в виде дицианоаурата) . 4,5—6,5
Сурьма (в виде калия сурьмяновиннокислого) . 0,25—0,45
Цианистый калий. 10—15
Углекислый калий. 15
Температура электролита, °С . . 25—30
Катодная плотность тока, А/дм 2 :
при механическом перемешивании . . 0,25—0,3
без перемешивания . . 1,15—0,18

Покрытие подвергается последующему нагреву при температуре 180—200° С в течение 10—15 мин.

Золочение металла – популярная процедура, позволяющая придать различным изделиям свойства, которыми обладает благородный металл. Нанесение покрытия «под золото» позволяет получить отличную вещь при значительно меньших затратах, чем при покупке настоящего украшения. Кроме того, технология гальванического покрытия золотом исключает окисление металлов, поверхностный слой не боится влаги, не вступает в реакцию с химически активными веществами. Позолота также позволяет улучшить качество припоя, что важно при изготовлении микросхем.

Какие металлы и сплавы поддаются золочению

Золочение металлических поверхностей используется в различных областях, но наиболее часто:

• в промышленности для создания технических покрытий, устойчивых к химическому воздействию;
• в ювелирном деле, при декорировании поверхностей из черных и цветных металлов, нержавеющей стали.

Нанесение гальванического покрытия применяется для создания бижутерии. Для изготовления позолоченных изделий вещи из дешевых металлов покрываются тонким слоем золота. Такие «предметы роскоши» продаются по доступной цене, но смотрятся на уровне настоящих золотых. Технология гальванического золочения используется для браслетов, цепочек, колье, очков. Изделия выглядят изысканно и респектабельно.

Не менее распространена гальваническая обработка и более ценных металлов, например, золочение серебра или платины. Покрытая специальным составом бижутерия не приводит к появлению аллергии и раздражения кожи. Но такие изделия часто могут стоить на уровне высокопробных серебряных предметов.

Для придания требуемых свойств отдельным участкам поверхностей предметы либо украшения могут подвергаться гальваническому золочению частично. В ювелирном деле так создают уникальные вещи.

Гальваническому золочению можно подвергнуть любой предмет, повысив тем самым его свойства. К примеру, сусальное золото напыляется на купола храмов, применяется в иных декоративных целях.

Методы и способы золочения металла

Качество и внешний вид покрытия зависят от используемой технологии. Наиболее распространены следующие методы нанесения золота:

• механический;
• химическое золочение с использованием активных веществ;
• гальваническое золочение.

Для каждого способа используются различные химреактивы и инструмент.

Химический метод

Химическое золочение – это нанесение на подлежащую обработке вещь хлорида золота. Для создания реагента необходимо последовательно выполнить такие действия:

1. Металл расковывается на маленькие кусочки.
2. Элементы помещаются в заранее сделанную смесь. Реагент изготавливается на основе соединения соляной (30 г) и азотной (10 г) кислот.
3. На каждый грамм напыления должно расходоваться порядка 10 мл реагента. Потому необходимо заранее приготовить нужное количество раствора.

С кислотами в быту следует обращаться осторожно, не допуская их контакта с кожей рук и слизистыми оболочками.

Смешивание ингредиентов осуществляется в фарфоровой колбе, растворение при этом может растянуться на трое суток. По завершении подготовки благородного металла он выпаривается при 80 °C до образования жидкого раствора. Для получения гомогенного состава требуемой консистенции в процессе выпаривания раствор нужно периодически взбалтывать стеклянной мешалкой.

Непосредственно для процесса подготавливается:

• отфильтрованная вода, подогретая до 60 °C;
• золотая хлорная соль – 15 г;
• натрия хлорид либо карбонат калия – 65 г.

Предметы обрабатываются после заранее выполненной подготовки. Для удаления жира рекомендуется протирание 20%-м едким натром, затем – промывка в 25%-м содовом растворе.

Предмет помещается в сделанную смесь, и спустя определенное время (в соответствии с родом металла) поверхность превращается в позолоченную. После естественной просушки предмет протирается мягкой сухой тряпицей. Поверхность до появления блеска отполировывается шерстяным лоскутком.

Механические методы золочения

Золочение придает изделию определенные свойства, делающие его эстетически привлекательным и стойким к влиянию окружающей среды.

Обработка механическим способом выполняется нечасто, потому как добиться получения однородного поверхностного слоя нелегко. Данная технология отличается такими особенностями:

1. Необходимо применение особой пасты, изготавливающейся в специальной лаборатории или самостоятельно. Для различных изделий ингредиенты пасты могут значительно отличаться.
2. Нанесенное механическим методом в бытовых условиях покрытие в отличие от гальванического обладает малой толщиной. Потому такие изделия не смогут долго прослужить.
3. Наиболее распространены растворы на основе винного камня, желтой соли кровяной.
4. Для образования однородного состава кашеобразной формы, втираемого в поверхность изделия шерстяным лоскутом, вещество тщательно перемешивается.
5. Перед нанесением позолоты требуется обезжирить поверхность.
6. Нанесение пасты выполняется одним слоем с равномерным распределением золотой смеси. При втирании необходимо исключить контакт вещества с кожей рук.

Механическое золочение в отличие от гальванического – процесс сложный, применяемый в бытовых условиях лишь для отдельных частей предметов. Другие способы предусматривают полное погружение подлежащей обработке детали в специальный раствор.

Гальваническое золочение металлов

Покрытие позолотой достаточной толщины и качества получается при использовании особой технологии, предусматривающей опускание вещи в электролитический состав. Гальванический метод предназначен для обработки изделий практически любых размеров, по сути представляет собой один из видов электрохимических реакций.

Необходимо учесть, что состав гальванического раствора влияет на приобретаемый поверхностью оттенок.

На дому электролитический раствор для создания гальванической позолоты изготавливается в такой последовательности:

• в отфильтрованную воду объемом 0,7 л вносится 60 г фосфорнокислого натра;
• для растворения 2,5 г хлорного золота добавляется 0,15 л воды;
• в 150 мл жидкости растворяются 1 г цианида калия и 10 г сернистокислого натрия.

При золочении гальваническим методом с ингредиентами, применяемыми для изготовления смеси, нужно обращаться осторожно, не допуская их пролива, попадания на кожный покров, глаза, слизистые.

Гальванический способ подразумевает нагревание раствора до 60 °C. Для электролитического истощения и запуска реакций устанавливается анод, сокращающий продолжительность работы и повышающий эффективность гальванического метода.

Позолота вещей в этих растворах гальваническим методом занимает порядка 15 часов, на поверхности образуется матовая золотая пленка.

Приготовление состава для золочения в домашних условиях

Раствор для самостоятельного химического либо гальванического золочения следует готовить с особой внимательностью. Это обусловлено тем, что при смешивании используемые вещества вступают в реакцию, приводящую к образованию небезопасных для здоровья испарений.

При изготовлении раствора для золочения требуется применение таких ингредиентов:

• хлорного золота;
• соли поваренной;
• цианида калия;
• очищенной воды;
• соды.

Такой раствор предназначен преимущественного для обработки черных металлов. Для серебряных поверхностей требуется изготовление смеси для золочения в домашних условиях с иными ингредиентами:

• золота хлорного;
• калия карбоната;
• соли пищевой;
• желтой кровяной соли.

Подлежащая гальванической отделке вещь заранее прокаливается. Поверхность сперва протравливается жидкой серной кислотой, позже – азотной. Далее серная, азотная и соляная кислоты сливаются в единую смесь, играющую роль электролита, в образованный состав на мгновение опускается предмет.

После воздействия смеси кислот предмет омывается водой и ненадолго помещается в ртуть. Далее вновь осуществляется опускание в воду, в ней вещь выдерживается в течение 30 секунд.

Затем вещь помещается в состав для гальванического золочения, выдерживается необходимое время и промывается водой. Сушка осуществляется на древесных опилках.

А вы пробовали выполнять золочение металлических предметов в домашних условиях? Какой метод вы использовали: гальванический, механический либо химический? Поделитесь, пожалуйста, полученным опытом в комментариях.