Electrodeposicion Oro

ELECTROQUIMICA “ELECTRODEPOSICIÓN DEL ORO” 1 RESUMEN El Oro es el metal mas empleado en la fabricaci6n de asas para la

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ELECTROQUIMICA “ELECTRODEPOSICIÓN DEL ORO” 1

RESUMEN El Oro es el metal mas empleado en la fabricaci6n de asas para la cuantificaci6n en suspensiones de fluidos biol6gicos, ya que este es inocuo para las celulas y es inerte a la mayoria de los acidos, lo que le confiere la propiedad de poder ser esterilizado a la llama. Cuando estos instrumentos son sometidos al rojo vivo se da la perdida de atomos superficiales, lo que produce entre otras cosas la perdida de la calibraci6n en la forma del aro, etc. Por otra parte, este metal es muy costoso, por lo que se hace atractivo buscar otras alternativas para la fabricaci6n de dichas asas, , recuperadas o a partir de alambres comerciales de muy bajo costo, tales como: aleaciones niquel-cromo, rodio, cobre, platino, entre otros, tomando en cuenta la inocuidad de estos metales sobre las celulas y microorganismos a ser transportados por las mismas, ya que se pueden utilizar para el autoabastecimiento de los laboratorios docentes y de investigaci6n, debido a que los costos de fabricaci6n estan muy por debajo de los costos de dichas asas importadas. Aunado a esto, y no menos importante, tambien se puede buscar la posibilidad de electrodepositar platino y otros metales ( plata) sobre soportes menos costosos

INTRODUCCION Desde la llegada de los materiales para la aplicaci6n en la lndustria se han desarrollado un sin numero de procesos para obtener los mayores beneficios en cada aplicaci6n. Este auge de ideas origin6 la creaci6n de los recubrimientos que son capas de metales que poseen las caracteristicas necesarias para dicha aplicaci6n. Baños para electr6nica envuelven alta tecnologia, partes pequeñas, ingenieria extensiva, un medio ambiente limpio, eficiencia, y buena calidad. La aplicaci6n del recubrimiento de oro puede ser depositada en metales puros y aleaciones, sirve para muchas funciones utiles en dispositivos electr6nicos: protecci6n contra la corrosi6n, barreras de difusi6n, elementos del circuito conductivos, semiconductor de circuitos integrados, conexiones a traves de agujero para los alambrados de tarjetas impresas y los circuitos flexibles. Actualmente el oro ha encontrado gran desarrollo en lo que es aeronautica, muchos satelites contienen laminas de recubrimiento de oro para ser protegidas del calor solar, ademas en el campo aeroespacial en donde una fina capa de oro en los visores de los cascos de astronautas protegen de los dañinos efectos de la radiaci6n solar. Una instantanea respuesta de las informaciones de los satelites depende de los componentes recubiertos de oro, siendo actualmente de gran aplicaci6n en los paises primer mundistas.

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DESARROLLO 4. Electrodeposici6n de Oro El nombre proviene de oro de la palabra Ingles Antiguo anglosajona de sentido geolo "Amarillo", mientras que el simbolo, Au, proviene de la palabra latina aurum, que significa "brillante amanecer." Hist6ricamente el oro fue uno de los primeros metales conocidos, ha sido valioso en todas las edades, debido a sus propiedades fisicas de la suavidad, ductilidad, resistencia a la corrosi6n, la densidad, y la escasez. La primera moneda de oro se remonta a alrededor de 560. El precio de los lingotes de oro durante los ultimos 21 años es se muestra en la Figura 4.1.

Ha habido unos 160 kilotones metricas de oro minadas ya que fue primero descubierto, y ocupa aproximadamente 0,005 ppm de la corteza terrestre. La demanda mundial de oro en 2007 fue aproximadamente 80 millones de onzas troy. La figura 4.2 muestra el desglose del uso de oro por la industria.

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Para aplicaciones de joyeria, el oro es comunmente aleado con el grupo lB o llB metales, especialmente el cobre, plata, platino, paladio y, principalmente, para mejorar su la fuerza y la resistencia al desgaste. La electrodeposici6n de oro es un proceso relativamente nuevo; se ha remontado a los primeros trabajos de Brugnatelli en 1805 [1]. Los usos del oro galvanizado cambiaron dramaticamente en la mitad del siglo XX cuando el emergente de la industria electr6nica requiere conexiones electricas para usos especiales. La industria electr6nica consume 5.330.000 troy onzas en 1994. La figura 4.3 muestra el crecimiento en el uso del oro en la industria electr6nica por año.

El uso de electrochapado de oro en una variedad de diferentes funciones en la electr6nica industria ha dado lugar a (1) muchos avances en nuestra fundamental comprensi6n del proceso de electrodeposici6n y (2) nuevo galvanoplastia tecnologias en los ultimos 25 años. Electroquimicamente el oro depositado ha satisficado muchos de las demandas de la industria electr6nica. El oro tiene la tercera mejor conductividad electrica y termica de todos los metales, tambien tiene alta ductilidad y excelente desgaste de resistencia, que son importantes para los contactos electricos. La inercia de oro previene la formaci6n de superficie aislante 6xidos (en comparaci6n con los metales como el aluminio).

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Jap6n es el mayor consumidor de oro para aplicaciones electr6nicas, seguido de America del Norte, Europa Occidental y la Cuenca del Pacifico (excluido Jap6n). Aunque el uso de oro para la electr6nica interconexiones ha mantenido un crecimiento constante a lo largo las ultimas dos decadas, su uso no ha seguido el ritmo del rapido crecimiento en la industria de la microelectr6nica, principalmente al alto costo del oro. Esto ha sido logrado en parte por la reducci6n del consumo de materiales costosos (por ejemplo, oro), controlando estrechamente la cantidad de material necesario para funciones especificas (espesor y area), y la busqueda de sustitutos menos costosos para algunas funciones. Paladio y aleaciones de paladio han reemplazado oro en algunas aplicaciones de contacto electrico sin una caida significativa en el rendimiento. La demanda mundial de oro ha sido cumplida por el reciclaje de suministros de oro y a traves de la extracci6n de reservas de metales, como se muestra en la Figura 4.4. El productor lider de oro extraido es la Republica de Sudafrica, seguido de Estados Unidos y Australia. El oro existe principalmente en los estados de oxidaci6n +1 y +3. El potencial estandar versus el electrodo normal de hidr6geno (NH.E) para una variedad de Au (I) y Au (III) esta dado en la Tabla 4.1 [2, 3].

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El i6n mas importante para electrodeposici6n es [Au (CN) 2]. La estabilidad de la Au (I) complejo de cianuro se refleja en el cambio de la reducci6n de potencial de Au (I) de 1.71V (acuo complejo) a 0.611V (Complejo de cianuro). La constante de estabilidad para [Au (CN) 2] es 1039 [4]. Otros dos complejos de oro son de interes para la electrodeposici6n, sulfito de oro (K=1010) y tiosulfato de oro (K=1028) [5]: Los potenciales de reducci6n de Au (III ) a Au y Au ( III) a Au ( I) , como se muestra en la Tabla 4.1 , son importantes porque Au ( III) tambien se puede utilizar como la fuente de oro en banos en lugar de Au ( I) , y Au ( III) tambien puede ser formado en el anodo durante chapado a traves de la oxidaci6n de Au ( I).

4.1 Tipico corriente continua (CC) Banos electroliticos Numerosos banos y aditivos chapados en oro sus propiedades se utilizan industrialmente, se dividen en. Los banos a base de cianuro se dividen en tres clasificaciones en el bano de cianuro de oro alcalino (pH> 8,5), banos tamponados acidos (pH entre 1,8 y 6), y el neutro, bano de cianuro de oro tamponada (pH entre 6 y 8,5).

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El cuarto grupo de banos, son los banos galvanicos sin cianuro. La alta pureza del cianuro de potasio dorado, 68% el cual puede ser obtenido a partir de vendedores comerciales en alta pureza El Oro forma facilmente aleaciones con otros metales durante el proceso de deposici6n o por difusi6n con el sustrato de oro sobre el que se sembr6. Dep6sitos de oro puede ser duro o blando, opaco o brillante, dependiendo de las impurezas y condiciones de deposici6n. La forma de cada sal de potasio se prefiere sobre el analogo de sodio debido a que la solubilidad es mayor. En los casos en que la solubilidad no es una preocupaci6n, se utilizan a veces sales de sodio. Excesivamente altas concentraciones de oro en los banos se evitan a veces debido al costo de el oro perdido en el arrastre de las sales. El intervalo de pH entre 8 y 10 es una regi6n critica debido a que el cianuro en un pH> 10 se desplaza hacia la derecha, y el cianuro libre es estable. A pH