สารเคมีที่ใช้ในการชุบทอง

กระบวนการเคลือบทองบางๆ ทับโลหะอื่นเพื่อเพิ่มความสวยงามและความทนทาน ถูกนำมาใช้ในเชิงพาณิชย์ตั้งแต่ช่วงปลายทศวรรษ 1800 นอกจากความเย้ายวนใจของการมีรายละเอียดสีทองหรือลักษณะของทองคำที่เป็นของแข็งบนชิ้นงานแล้ว ทองยังถูกชุบเพื่อวัตถุประสงค์ทางอุตสาหกรรมและมีความสำคัญต่อการใช้งานในแผงวงจรไฟฟ้า มีสองวิธีการชุบด้วยไฟฟ้าหลักคือถังและแปรง ทั้งสองเกี่ยวข้องกับการใช้กระแสไฟฟ้า อิเล็กโทรด (แอโนดและแคโทด) และสารละลายอิเล็กโทรไลต์หรือการเตรียมที่ประกอบด้วยทองคำ

วัตถุหรือบริเวณที่จะชุบต้องสะอาดหมดจดจึงจะเกิดการชุบได้อย่างเหมาะสม ในการกำจัดทั้งวัสดุอินทรีย์และอนินทรีย์ รวมทั้งกรวดและดิน มีการใช้การรักษาที่แตกต่างกัน รวมทั้งน้ำยาทำความสะอาดที่เป็นกรด น้ำยาทำความสะอาดที่เป็นด่าง สารกัดกร่อน และตัวทำละลาย

ขึ้นอยู่กับชนิดของโลหะที่จะชุบ อาจจำเป็นต้องมีการบำบัดเพื่อฝากโลหะชุบกลางหรือเรียบชั้นผิวสำหรับการสะสมทอง ตัวอย่างเช่น ในการชุบทองบนโลหะผสมทองแดง นิกเกิลจะชุบก่อน แล้วจึงชุบทอง บางครั้งพื้นผิวอื่นๆ เช่น โครเมียม จำเป็นต้องขจัดออกด้วยสารเคมีลอกออก

เพื่อให้ได้อิเล็กโทรไลต์ โลหะต้องอยู่ในสถานะที่สามารถแยกตัวและก่อตัวเป็นไอออนได้ ทองคำเป็นโลหะที่มีความเสถียรและต้องใช้สารเคมีที่รุนแรงในการทำสิ่งนี้ให้สำเร็จ โดยปกติแล้ว ทองคำจะซับซ้อนด้วยไซยาไนด์ เรียกว่า ไซยานาเรต แม้ว่าจะมีเทคนิคที่ใช้ซัลไฟต์และไธโอซัลไฟต์อยู่ก็ตาม มีสูตรเฉพาะมากมายสำหรับโซลูชันเหล่านี้ ในการชุบด้วยไฟฟ้าของแท็งก์ ไซยานาเรตจะละลายในอ่างที่เป็นกรดซึ่งรับอิเล็กโทรด ในการชุบด้วยแปรงด้วยไฟฟ้า

ต้องปรับ pH ของสารละลายการชุบด้วยไฟฟ้าสำหรับการชุบด้วยไฟฟ้าของถังเพื่อป้องกันการก่อตัวของไฮโดรเจนไซยาไนด์ ก๊าซอันตรายที่ค่า pH สูงกว่าแปด อย่างไรก็ตาม ที่ค่า pH ต่ำกว่า 3 ไซยานาเรตจะตกตะกอนออกจากสารละลาย ทั้งกรดอนินทรีย์และกรดอินทรีย์ถูกนำมาใช้เพื่อปรับ pH ในช่วงที่ใช้งานได้ รวมถึงกรดฟอสฟอริก กรดซัลฟิวริก และกรดซิตริก

สารเพิ่มความสดใสคือเกลือของโลหะของโลหะเฉพาะกาล เช่น โคบอลต์ นิกเกิล และเหล็ก พวกเขาให้ความต้านทานการสึกหรอที่ดีขึ้นและสีที่สว่างขึ้นให้กับเงินฝากทอง มีการเพิ่มสารประกอบอินทรีย์บางชนิดเพื่อเพิ่มความหนาแน่นของการชุบทอง สารเติมแต่งอินทรีย์บางชนิด ได้แก่ พอลิเอทิลีนอิมีน กรดไพริดีนซัลโฟนิก กรดควิโนลีนซัลโฟนิก กรดพิโคลีนซัลโฟนิก และสารประกอบไพริดีนทดแทน สามารถเติมสารบัฟเฟอร์ เช่น บัฟเฟอร์ซิเตรต/ออกซาเลต เพื่อช่วยให้ pH อยู่ในช่วงที่เหมาะสม อาจเพิ่มสารทำให้เปียกด้วย