Введение. 
Электрохимическое осаждение серебра

Как известно, драгоценные металлы обладают рядом важных специфических свойств (высокой химической стойкостью, электропроводностью, отражательной способностью, износостойкостью и др.), что приводит к широкому применению этих металлов в радиотехнической, приборостроительной, электронной и других отраслях промышленности. Кроме того, благородные металлы обладают прекрасными защитно-декоративными свойствами, что способствует большому спросу на них в ювелирной, часовой и медицинской промышленности. Электролитическое осаждение этих металлов позволяет резко сократить их потребление по сравнению с использованием деталей, целиком изготовленных из драгоценных металлов. Значение электролитического осаждения их возрастает в связи с уменьшающимися мировыми запасами драгоценных металлов.

Объем использования драгоценных металлов в промышленности огромен: это покрытия электрических контактов, применение в производстве печатных плат, в производстве оптических зеркал, в получении неокисляющихся покрытий в различных средах.

Физико-химические свойства серебра и области применения серебряных покрытий

Серебро имеет плотность 10,49 г/см³ и температуру плавления 960,5°С. Теплопроводность серебра в пределах от 0 до 100 °C равна 1,0 кал/(с?см?°С), удельная электрическая проводимость является наивысшей среди рассматриваемых металлов. Твердость самородного серебра равна 26 кгс/мм², но микротвердость гальванически осажденных серебряных покрытий возрастает до 80—100 кгс/мм², а при наличии специальных добавок, вводимых в электролиты серебрения, микротвердость возрастает еще в 1,5— 2 раза.

Серебро хорошо полируется, и полированная поверхность обладает наивысшей отражательной способностью по отношению к белому свету, доходящей до 95%, но с течением времени серебро тускнеет, покрываясь пленкой окислов и сернистых соединений. Особенно активно в этом отношении гальванически осажденные серебряные покрытия.

Химическая активность серебряных покрытии особенно высока при наличии шероховатой неполированной поверхности. Атомная масса серебра 107,88. Серебро легко растворяется в азотной кислоте, слабо — в серной и практически нерастворимо в соляной кислоте и в щелочах. Легко также происходит анодное растворение серебра в цианистых солях с образованием растворимых комплексных соединений. Неустойчиво серебро и в растворах аммиака. Во всех химических соединениях серебро одновалентно. С сероводородом в присутствии влаги и кислорода воздуха серебро образует нерастворимое в воде сернистое серебро черного цвета. Все соли серебра чувствительны к свету и легко распадаются при его воздействии с образованием темной пленки металлического серебра. Поэтому соли серебра хранят в непрозрачной таре, установленной в лабораторном шкафу с закрытыми дверцами, а приготовление электролита ведут в ваннах из непрозрачных материалов с крышками или в затемненном помещении.

Стандартный электродный потенциал серебра равен +0,81 В. Потенциал серебра значительно положительней потенциалов алюминия, титана, железа и никеля. Поэтому покрытия серебром являются для этих металлов катодными покрытиями и не защищают их в условиях электрохимической коррозии. Для снижения разности потенциалов и повышения качества защиты при серебрении алюминия и железа часто применяют промежуточные прослойки никеля и меди и лишь после их нанесения производят покрытие серебром. Особенно надежны в этом отношении подслои меди, у которой нормальный потенциал менее чем на 0,5 В отрицательней, чем у серебра. серебро электролит химический Применение подслоя во всех случаях желательно, даже при серебрении деталей из меди и ее сплавов. При этом бывает достаточно наличие свежеосажденного подслоя с толщиной менее 1 мкм [1].

Приведем основные преимущества и недостатки серебряных покрытий.

Достоинства

• 1. Самая высокая электропроводность и теплопроводность, самое низкое переходное сопротивление.
• 2. Пригодно для изготовления волноводов, печатных плат, электрических приборов в технике как слабых, так и сильных токов, паяется.
• 3. Химически стойко в средах, не содержащих серы и некоторых органических соединений, в том числе в органических кислотах, разбавленных неорганических кислотах, щелочных растворах, пероксидных расплавах.
• 4. Имеет самую высокую отражательную способность в области видимого света, пригодно для зеркал и отражателей.
• 5. Имеет низкие внутренние напряжения, допускает получение толстых слоев, в том числе для гальванопластики.
• 6. Пластично, выдерживает механическую обработку.
• 7. Пригодно в качестве антифрикционного материала для условий вакуума

Недостатки

• 1. Нестойко и образует на поверхности темные пленки в атмосфере сероводорода и его производных, особенно в присутствии влаги. Тускнеет в атмосфере озона, нестойко в атмосфере аммиака и концентрированных кислот.
• 2. Имеет невысокую износостойкость (повышается у сплавов с никелем, кобальтом, сурьмой), недостаточно хорошо работает в условиях трения, склонно к эрозии.
• 3. Имеет очень высокую диффузионную подвижность, склонно к «переползанию» по поверхности.
• 4. В контактах чистое серебро имеет склонность к залипанию и свариванию, особенно при повышенных токах и повышенных механических контактных нагрузках [2].

Указанные выше свойства серебра определили и области применения серебрения. Так, серебрение широко применяется в электропромышленности для создания высокой, электрической проводимости поверхностного слоя металлических и керамических деталей.

Серебрение применяется также для защитно-декоративной отделки предметов бытового назначения и в ювелирной промышленности. В этом случае серебряные покрытия, как правило, полируются, а иногда и оксидируются для отделки под старое серебро [1].