DE2428380B2

DE2428380B2 - Wässrige Lösung zum Entfernen von Nickelabscheidungen

Info

Publication number: DE2428380B2
Application number: DE2428380A
Authority: DE
Inventors: Donald Harvey West Bloomfield Mich. Becking (V.St.A.)
Original assignee: Oxy Metal Industries Corp Detroit Mich (vsta)
Current assignee: Oxy Metal Industries Corp Detroit Mich (vsta)
Priority date: 1973-06-18
Filing date: 1974-06-12
Publication date: 1978-10-19
Also published as: ES427394A1; JPS5647263B2; GB1475327A; NL7407382A; JPS5036321A; US3856694A; ZA743138B; DE2428380C3; IT1013479B; FR2233418A1; BR7404948D0; DE2428380A1; AU6905174A; CA1040987A

Description

Die Erfindung betrifft eine wäßrige Lösung zum Entfernen von Nickelabscheidungen von Substraten, wie Galvanisiergestellen, die Salpetersäure sowie Chloridionen enthält.

Es ist bekannt, daß Nickelüberzüge oder ähnliche metallische Überzüge auf den Kontaktspitzen der Einhängegestelle von Galvanisiervorrichtungen entweder durch mechanische oder chemische Verfahren entfernt werden können. Beim mechanischen Vorgehen hat man gewöhnlich einen Hammer oder ein ähnliches Werkzeug verwendet, um die unerwünschten Nickelabscheidungen auf den Kontaktspitzen zu zerschlagen. Obwohl sich diese Behandlung im allgemeinen als wirksam erweist, hat sie den Nachteil, daß sie viel Zeit in Anspruch nimmt und letztlich zu einer Beschädigung des Metallsubstrates führen kann. Darüber hinaus enthalten bestimmte Einhängegestelle eine sehr hohe Zahl von Kontaktspitzen, so daß eine mechanische Entfernung der darauf befindlichen Abscheidungen mit wesentlichen Kosten verbunden ist. In chemischen Verfahren zum Ablösen der Nickelabscheidungen auf den Gestellen, die beispielsweise aus rostfreiem Stahl bestehen können, wurde normalerweise Salpetersäure verwendet. Obwohl dieses Verfahren eine Verbesserung gegenüber dem vorstehend erwähnten mechanischen Verfahren darstellt, nimmt die Verwendung von Salpetersäure allein eine relativ lange Zeit in Anspruch, da Nickel durch diese Säure nur langsam angegriffen wird. Man hat daher gewöhnlich, wie bei der eingangs beschriebenen, aus der US-PS 22 00 486 bekannten Lösung, der Salpetersäure Chloridionen zugesetzt. Dabei wird jedoch in Gegenwart von starker Salpetersäure Nitrosylchlorid gebildet, das bei Temperaturen über etwa —5,5°C gasförmig ist, so daß sich daher die Eigenschaften der Lösung infolge der baldigen Verflüchtigung des Gases zunehmend verschlechtern. Darüber hinaus wurde die Zugabe von anderen Verbindungen zur Lösung vorgeschlagen, beispielsweise von Jodaten, wie in der US-PS 33 99 143 beschrieben. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß bei Verfolgung dieser Lehre die Nachteile von relativ langsamen Arbeitsgeschwindigkeiten nicht ausgeschaltet werden können und daß darüber hinaus unter bestimmten Bedingungen eine Beschädigung der aus rostfreiem Stahl bestehenden Kontaktspitzen der Einhängegestelle erfolgen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lösung zum Entfernen von Nickelabscheidungen zur Verfügung zu stellen, mit der sich Nickelabscheidungen schneller entfernen lassen als mit den bekannten Lösungen, ohne daß die Lösung das Substrat beschädigt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer eingangs beschriebenen Lösung dadurch gelöst, daß sie die Chloridionen in Konzentrationen von 0,01 — 0,5 Mol/l sowie zusätzlich Kupferionen und kleine, aber wirksame Mengen an Tellur- oder Selenionen enthält.

Die erfindungsgemäße Lösung enthält die Telluroder Selenionen vorzugsweise in Konzentrationen von 0,005—0,2 Mol/l, während sie die Kupferionen in Konzentrationen von 0,01—0,5 Mol/l enthält. Die Salpetersäure besitzt vorzugsweise eine Dichte von 1,41 und liegt in einer Menge von 4,5—14,5 Mol/l vor.

Die Chloridionen können von den folgenden Verbindungen stammen: Natriumchlorid, Kaliumchlorid, Manganchlorid und/oder Kupfer(l I)-ChIoHd.

Die bessere Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Lösung scheint darauf zu beruhen, daß Tellur oder Selen, wenn sie mit den anderen erfindungsgemäß verwendeten Lösungsbestandteilen in den entsprechenden Mengen vermischt werden, filmbildende Fähigkeiten aufweisen. Dies scheint die Erklärung dafür zu sein, daß die erfindungsgemäße Lösung das Substrat nicht angreift und daß die unerwünschten Nickelabscheidungen mit Geschwindigkeiten entfernt werden können, die um etwa 30% größer sind als diejenigen, die mit den bekannten Lösungen erreicht wurden.

Die erfindungsgemäße Lösung kann auf zwei Wegen hergestellt werden. Es kann zuerst ein Natrium- oder Kaliumsalz von Tellurdioxid (Anhydrid der tellurigen Säure) oder von Selendioxid (Anhydrid der selenigen Säure) hergestellt werden, indem etwa 15 g TeO₂ oder SeO₂ mit etwa 10 bis 12 ml NaOH- oder KOH-Lösung vermischt werden, die erhaltene Lösung bis auf etwa 150 ml verdünnt wird und danach der Niederschlag ausfiltriert wird. Eine bevorzugte Konzentration für das verwendete Hydroxid liegt bei etwa 50%. Das erhaltene Natrium- oder Kaliumtellurit oder -selenit wird danach mit abgemessenen Mengen Salpetersäure, Kupfer(II)-Sulfat und Natriumchlorid vermischt.

Ein zweites Verfahren zum Herstellen der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, daß in direkter Weise vorgegebene Mengen von TeO2 oder SeO₂, HNO3, O1SO4, 5H₂O und NaCI vermischt werden. Dieses Verfahren ist etwas billiger als das erstgenannte, man stellt jedoch manchmal fest, daß die direkte Mischung des TeO₂ oder SeO₂ mit HNO3 eine etwas heftige Reaktion hervorruft. Das erstgenannte Verfahren wird daher bevorzugt.

Eine besonders bevorzugte Lösung enthält 2—10 g/l Tellur- oder Selendioxid, 600—850 g/l Salpetersäure, 2—20 g/l Kupersulfat und 3,5—35,5 g/l einer Chloridionen gebenden Verbindung.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Beispielen erläutert. In diesen Beispielen wurde mit einer Lösungstemperatur von ca. 40° C gearbeitet.

Beispiel I

Es wurde eine Lösung aus 500 ml HNO3, 5,7 g CuSO₄ · 5H₂O, 3,3 g NaCI und 3,0 g FeCl₃ hergestellt, die bis auf einen Liter verdünnt wurde. In diese Lösung wurde ein mit einer Nickelabscheidung einer Stärke von 0,0254 mm versehenes Teil aus rostfreiem Stahl eingetaucht. Es dauerte etwa 87 Sekunden, bis die Abscheidung entfernt war.

3cispiel II

Es wurde eine Lösung hergestellt, die 500 ml HNO₃, 5,7 g CuSO₄ · 5H₂O, 33 g NaCl und 2,0 g einer im Handel erhältlichen Lösungshilfe (Zusammensetzung unbekannt) enthielt. Dieses Gemisch wurde auf einen Liter verdünnt. Es dauerte etwa 141 Sekunden, bis eine 0,0254 mm starke Nickelabscheidung von einem Teil aus rostfreiem Stahl entfernt war.

Beispiel III

Aus 500 ml HNO₃, 5,7 g CuSO₄ ■ 5H₂O, 3,3 g NaCl und 1,5 g Na₂TeO₃ wurde eine Lösung hergestellt, die bis auf einen Liter verdünnt wurde. Es dauerte nur 38 Sekunden, bis eine 0,0254 mm starke Nickelabscheidung von einem rostfreien Stahlteil entfernt war.

Beispiel IV

Das Verfahren des Beispiels III wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß Na₂SeO₃ anstelle von Na₂TeO₃ verwendet wurde. Eine Abscheidung der gleichen Dicke wurde in 35 Sekunden entfernt.

Beispiel V

Das Verfahren des Beispiels III wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß 1,5 g NaF anstelle des Na₂TeO₃ verwendet wurden. Es dauerte 110 Sekunden, bis eine Nickelabscheidung der gleichen Stärke von einem rostfreien Stahlteil entfernt war.

Beispiel VI

Es wurde eine Lösung hergestellt, die 500 ml HNO₃, 5,7 g CuSO₄ · 5H₂O, 3,3 g NaCI, 1 g KBrO₃ und 0,3 g KJO₃ enthielt. Die Lösung wurde auf einen Liter verdünnt. Eine 0,0254 mm starke Nickelabscheidung wurde von einem rostfreien Stahlteil in 100 Sekunden entfernt.

Beispiel VII

Aus 500 ml HNO₃, 5,7 g CuSO₄ ■ 5H₂O, 3,3 g NaCI und 1 ml Brom wurde eine Lösung hergestellt und auf einen Liter verdünnt. Eine 0,0254 mm starke Nickelabscheidung wurde von einem rostfreien Stahlteil in 94 is Sekunden entfernt.

Beispiel VIII

Es wurde eine Lösung aus 500 ml HNO₃, 5,7 g

CuSO₄ · 5H₂O, 3,3 g NaCI und 10 ml Na₂TeO₃, wie vorher beschrieben, hergestellt und auf einen Liter verdünnt. Eine Nickelabscheidung in einer Stärke von 0,0254 mm wurde in nur 58 Sekunden entfernt.

Beispiel IX

Es wurde eine Lösung wie in Beispiel Viii hergestellt, wobei Jedoch die Menge Na₂TeO₃ auf 20 ml erhöht wurd. Eine Abscheidung der gleichen Stärke wurde in nur 33 Sekunden entfernt.

Beispiel X

Es wurde eine Lösung hergestellt, die 2 g/l TeO₂, 600 g/l HNO₃, 5,7 g/l CuSO₄ ■ 5H₂O und 3,3 g/l NaCl enthielt. Eine unerwünschte Nickelabscheidung einer Stärke von 0,0254 mm wurde von einem rostfreien Stahlteil in 27 Sekunden entfernt, d. h. um etwa 30% schneller als bei im Handel erhältlichen Lösungen.

In den vorstehenden Beispielen kann ohne weiteres anstelle von Natriumhydroxid Kaliumhydroxid verwendet werden; Kalium-, Mangan- oder Kupfer(II)-Chlorid kann anstelle von Natriumchlorid verwendet werden und Kupfer(Il)-Nitrat oder -Chlorid kann anstelle von Kupfer(II)-Sulfat eingesetzt werden. Des weiteren kann, wenn es gewünscht wird, ein Teil der Salpetersäure durch eine äquivalente (Säureäquivalent) Menge Schwefelsäure ersetzt werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Wäßrige Lösung zum Entfernen von Nickelabscheidungen von Substraten, wie Galvanisiergestellen, die Salpetei-,äure sowie Chloridionen enthält, dadurch gekennzeichnet, daß sie die Chloridionen in Konzentrationen von 0,01 — 0,5 Mol/l sowie zusätzlich Kupferionen und kleine, aber wirksame Mengen an Tellur- oder Selenionen enthält.

2. Lösung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie die Tellur- oder Selenionen in Konzentrationen von 0,005—0,2 Moi/I enthält.

3. Lösung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie die Kupferionen in Konzentrationen von 0,01— 0,5 Mol/l enthält.

4. Lösung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Salpetersäure eine Dichte von 1,41 besitzt und in einer Menge von 4,5—14,5 Mol/l vorliegt.

5. Lösung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie 2-10 g/l Tellur- oder Selendioxid, 600-850 g/l Salpetersäure, 2—20 g/l Kupfersulfat und 3,5—35,5 g/l einer Chloridionen gebenden Verbindungenthält.

6. Lösung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Chloridionen von den folgenden Verbindungen stammen: Natriumchlorid, Kaliumchlorid, Manganchlorid und/ oderKupfer(II)-Chlcrid.