化学镀镍原理
该理论认为还原镍的物质实质上就是原子氢。在以次亚磷酸盐为还原剂还原Ni2+时,可以以下式子表示其总反应:
(1)3NaH2PO2+3H2O+NiSO4→3NaH2PO3+H2SO4+2H2+Ni
也可表达为:
(2)Ni2++H2PO2-+H2O→H2PO3-+2H++Ni
其过程可分为以下四步:首先,加热化学沉积镍-磷合金镀液,此时镀液并未马上反应,而是金属首先进行催化,H2PO2-在水溶液中发生脱氧生成了H2PO3-,同时释放出原子态活性氢。
(3)H2PO2-+H2O→H2PO3-+2H吸附+H+
然后,原子态活性氧被吸附在催化金属表面上而使其活化,把水溶液中的Ni2+还原生成的金属镍同时在催化金属表面上进行沉积。
(4)Ni2++2H吸附→2H++Ni
再后,在催化金属表面上的原子态活性复与H2PO2-反应将其还原为P。与此同时,因为金属的催化作用使次H2PO2-发生了分解,生成了亚磷酸根,并脱附析出氧气分子。
离子交换法处理化学镍废液主要是吸附和脱附的过程,处理效果取决于树脂的螯合基团,与化学镍废液中的镍离子形成多配位络合物,镍离子从废液中转移至树脂上,达到分离的目的。金属镍在电镀行业排放污水的标准中被列为类污染物,国家相关部门曾出示过镍废水的排放标准,每升废水中镍的含量不能超过0.5毫克。镍作为微量元素,人类少量接触是没有过大危害的。
化学镀镍工艺所产生的镀层十分稳定,沉积速度快等优点,但废水难以处理。传统的重金属离子去除方法几乎没有效果,氢氧化物沉淀法虽然可以在废水中迅速剥离镍金属。
比较理想的镍离子来源是次磷酸镍,使用它不至于在镀液中积存大量的硫酸根,也不至于在使用中随着补加次磷酸钠而带入大量钠离子,但因其价格原因而不能被工艺化所应用。
目前应用的镍盐就是,由于制造工艺的不同而有两种结晶水的。因为是主盐,用量比较大,在上镀过程中还要进行不断的补加,所含杂质元素会在镀液的积累,会造成镀液镀速下降、寿命缩短,还会影响到镀层的性能,尤其是耐腐蚀性能。