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酸铜镀液中“铜粉”究竟为何物??
2025-11-24
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作者:袁诗璞    1.1  传统看法


光亮酸铜在电镀时,总会因Cu2+在阴极的不完全还原Cu2++e→Cu+及金属铜原子在阳极的不完全氧化Cu-e→Cu+两个快反应而产生一价铜Cu+。传统看法Cu+会在镀液中形成使镀液发浑的、使镀层光亮整平性下降甚至镀层粗糙的悬浮于镀液中的氧化亚铜“铜粉”。我过去在写文章与书中也照抄了这种说法。

但后来通过查询资料及作了些试验,对“铜粉”是氧化亚铜的传统说法不再敢于赞同。

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1.2  理论上站不住脚

文献[1]P83上讲:“在溶液中Cu+是不稳定的,它歧化为Cu2+和Cu,因此Cu+只有在形成络离子如Cu(CN)43-和CuCl2-时,或以不溶的化合物,如CuCl、CuI和Cu2S的形式存在,才是稳定的。”

从无机化学基本知识可知,Cu2O是碱性氧化物,会与酸反应生成盐和水。在酸铜液中,反应为:Cu2O+H2SO4=Cu2SO4+H2O

文献[1]P107上讲到:“Cu2SO4隔绝水分,可以稳定存在,遇水则歧化分解:

Cu2SO4

CuSO4+Cu

可见,说酸铜液中的“铜粉”是氧化亚铜,在理论上是站不住脚的。

1.3  得不到实验支持

笔者在试验葡萄糖在酸铜液中的应用试验之前,为排除一价铜的干扰,先作过这样的试验:取现成干粉状氧化亚铜于50ml烧杯中,加医用蒸馏水搅拌,下部有带棕黄色未溶解   Cu2O,上部液则呈带棕黄色浑浊状。倾上部过饱和浑浊液于另一50ml烧杯中,加入3ml浓硫酸搅拌,立即变为略带蓝色的紫红色透明液,证明上述溶解与歧化反应。液色呈透明状,是因为歧化生成的Cu呈亚微米状的超细铜微粒。此液静置5天,仍清澈透明,12天后可见烧杯底有紫红玫瑰色沉淀物金属铜粉,这是由液中超细铜粉自然聚沉产生的。同样试验不加硫酸的上部原棕黄色浑浊液静置10余天后变成黑色浑浊液。这是因受空气中氧气氧化作用而Cu2O变成了黑色的CuO。

上述试验表明:a、有硫酸存在时,酸铜液中不应存在氧化亚铜;b、即使存在   Cu2O,也会被空气中的氧或阳极析氧(特别是在阳极局部钝化时)氧化为黑色的氧化铜CuO,而不可能长期不变色。

1.4  双氧水的作用

持传统看法的人有一依据:在含“铜粉”的发浑液中加入适量双氧水搅拌,镀液就不浑浊而透明了,这是由于Cu2O被氧化为Cu2+了:

Cu2O+H2O2=2CuO+H2O

CuO+H2SO4=CuSO4+H2O

但笔者也有另外的依据,可证明在酸性条件下双氧水可溶解金属铜与镍。

笔者在一塑料电镀厂技术服务过几年。平时对有露塑等的不合格铜镍铬装饰镀件,都是泡在三氯化铁溶液中于温室下泡几天几夜慢慢褪除铜镍镀层的。一次,用户来取急件,恰有少数要返工的,只好请用户在办公室喝茶等待全拿走。忙叫工人对返工件用盐酸先褪掉铬层,然后在1:1盐酸中加双氧水褪除铜镍镀层。加H2O2后,其分解生成的新生态氧,具有极强的氧化能力:能将镍铜表面氧化为NiO与CuO,后者系碱性氧化物,再与HCl反应溶解为NiCl2与CuCl2。退速很快,几min就褪干净了,彻底清洗后上挂再镀。缺点是温升很快,H2O2分解更快,在不降温时会形成恶性循环,要及时补加双氧水。温升是双氧水分解造成的:

    2H2O2=2H2O+O2+46千卡  (参考文献[1]P1163)

可见,若酸铜液中的悬浮物为金属铜粉的适度聚合物,加双氧水也可溶解之而使镀液变清澈。

1.5  小结

    通过上述理论与实验,生产实践,笔者更倾向于酸铜液中的“铜粉”不是氧化亚铜而是适度聚集的真正金属铜粉。科技也应“百花齐放,百家争鸣”,不同意此看法的人也可以提出自己的理论与实验依据。

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