硫脲為白色且有光澤的晶體,易溶于水,熔點(diǎn)在 176~178 ℃之間,在加熱的過(guò)程中可以溶于乙醇。硫脲分子中由于硫原子和氮原子上存在孤對(duì)電子,因此可以與多種金屬離子形成配合物,但絡(luò)合常數(shù)一般較小。值得注意的是,由于硫脲中的硫原子對(duì)貴金屬具有特殊親和力,硫脲往往能夠和貴金屬形成穩(wěn)定的絡(luò)合物,從而廣泛應(yīng)用于電鍍和化學(xué)鍍貴金屬。而且,硫脲是一個(gè)共面性很好的小分子,所以非常容易牢固吸附在金屬表面,從而改變金屬表面電子結(jié)構(gòu)。
硫脲在電鍍和化學(xué)鍍中的作用
1、用作配位劑
根據(jù)硫脲分子的組成,硫原子容易與 Au、Ag 以及 Cu 等金屬離子形成穩(wěn)定的配合物,如:將硫脲與 Ag+ 融合時(shí),配位離子是[Ag(H2NCSNH2)3]+ ,穩(wěn)定常數(shù)相對(duì)較高。也就是說(shuō),在硫脲使用中,通過(guò)與貴金屬配位化合,可以增強(qiáng)穩(wěn)定性。
(1)在電鍍中的作用
在電鍍銀中,銀晶體在硫脲吸附層上呈現(xiàn)出逐漸增長(zhǎng)的狀態(tài),也就是說(shuō),銀晶體的大小、數(shù)量與硫脲的沉積層存在著緊密關(guān)聯(lián)。
(2)在化學(xué)鍍中的作用
根據(jù)硫脲與化學(xué)鍍的使用特點(diǎn),在不同的化學(xué)鍍中存在著差異性。如:在 Cu 與 Cu 合金表面化學(xué)鍍?nèi)诤现?,將鍍液中加入硫脲,?huì)衍生出一定的生物,最終達(dá)到降解鍍液的目的。整個(gè)過(guò)程中,硫脲的濃度一定要控制在 0.3~2.0 mol/L 的范圍,以增強(qiáng)配位的有效性,避免技術(shù)運(yùn)用不合理問(wèn)題的出現(xiàn);將硫脲運(yùn)用在化學(xué)鍍中,在 Cu 鍍上鍍 Sn-Pb 合金時(shí),可以形成穩(wěn)定性的配位化合物,有效改善 Cu 以及 Sn 的平衡點(diǎn)位,發(fā)揮硫脲與化學(xué)鍍的優(yōu)勢(shì),提高技術(shù)運(yùn)用的整體效果。
2 、用作化學(xué)穩(wěn)定劑
硫脲作為化學(xué)鍍中的穩(wěn)定劑,在與某些金屬離子反應(yīng)中,會(huì)發(fā)揮配合化合物的穩(wěn)定性,及時(shí)改變硫脲的濃度,達(dá)到緩解電鍍速率的目的。研究發(fā)現(xiàn),硫脲可以穩(wěn)定化學(xué)鍍銅融合,保證鍍層的緊密性及耐腐蝕性。將硫脲運(yùn)用在化學(xué)鍍?nèi)芤褐?,其穩(wěn)定性的使用效果較為明顯,如在印制電路工藝中,通過(guò)兩種無(wú)紙的融入,可以增強(qiáng)離子的聯(lián)合能力,時(shí)刻保持離子電活性,從而達(dá)到穩(wěn)定溶液的目的。
3、用作電鍍添加劑
根據(jù)硫脲分子結(jié)構(gòu),其中的硫原子具有較為明顯的配位作用,可以實(shí)現(xiàn)阻滯溶液金屬離子放電的目的,并在被堵的表面上形成吸附層,同時(shí)也可以提高陰極計(jì)劃的作用,達(dá)到細(xì)化鍍層的目的,實(shí)現(xiàn)工藝產(chǎn)品生產(chǎn)平整、光滑的調(diào)節(jié)目的。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,硫脲中的鍍液在發(fā)生水解的情況下,會(huì)生成溶膠MeS,通過(guò)選擇性的吸附,可以發(fā)揮電極中的活性中心效果,提高鍍層的平整度及光亮度。首先,將硫脲運(yùn)用在電鍍領(lǐng)域中,通過(guò)與電鍍鋅的使用,硫脲作為鍍銅添加劑,可以提高鍍層的吸附能力,滿足工業(yè)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)需求。在實(shí)驗(yàn)研究中,將鍍銅液中加入少量的硫脲,可以增強(qiáng)鍍鋅層的平整度,而且也可以提高材料的耐腐蝕性,滿足當(dāng)前工業(yè)產(chǎn)業(yè)對(duì)材料的生產(chǎn)需求。也可以改善銅鍍層的外觀特點(diǎn),優(yōu)化硫脲在電鍍工藝中的使用效果。
4、用作其他工藝
在工藝產(chǎn)業(yè)運(yùn)行及持續(xù)發(fā)展的背景下,工業(yè)產(chǎn)業(yè)在提高產(chǎn)品質(zhì)量同時(shí),為了更好地改善工藝外觀效果,需要結(jié)合硫脲的結(jié)構(gòu)組成,將其運(yùn)用在電鍍以及化學(xué)鍍領(lǐng)域中,以增強(qiáng)工藝生產(chǎn)的整體效果。在硫脲使用中,不僅可以將其作為電鍍及化學(xué)鍍中的晶粒細(xì)化劑,同時(shí)也具有加速劑的作用。