Радиопромышленность. 2019; 29: 29-36
Способы приготовления растворов никелирования на основе комплексов никеля(+2) с 1-гидроксиэтан-1,1-дифос-фоновой кислотой
https://doi.org/10.21778/2413-9599-2019-29-1-29-36Аннотация
Список литературы
1. О комплексообразующих свойствах оксиэтилидендифосфоновой кислоты в водных растворах / М. И. Кабачник, Р. П. Ластовский, Т. Я. Медведь, В. В. Медынцев, И. Д. Колпакова, Н. М. Дятлова // Доклады АН СССР. 1967. Т. 177. № 3. С. 582-585.
2. Медынцев В.В. Комплексообразующие свойства фосфоновых кислот: дис. канд. хим. наук. М., 1968. 140 с.
3. Rautschke R., Lux G, Schlosser U. Komplexbildungsvermogen von nickel mit 1-hydroxyathan-1,1-diphosphonsaure. Acta chimica academiae scientiarum Hungaricae, 1976, vol. 88, no. 1, pp. 19-26.
4. КриницкаяЛ.В. Синтез и некоторые свойства комплексонов в ряду (1-оксиалкилиден)бисфосфоновых кислот: дис. канд. хим. наук. М., 1976.
5. Rizkalla E. N., Zaki M. T., Ismail M.I. Metal chelates of phosphonate-containing ligands. V. Stability of some 1-hydroxyethane-1.1- diphosphonic acid metal chelates. Talanta, 1980, vol. 27, no. 9, pp. 715-719.
6. Амиров Р.Р., Сапрыкова З.А. Комплексообразование никеля(И) c 1-оксиэтан-1,1-дифосфоновой кислотой в водных растворах // Журнал неорганической химии. 1984. Т. 29. № 8. С. 2138-2140.
7. Zaki M. T., Ismail M.I., Rizkalla E.N. Metal chelates of phosphonate-containing ligands: VII. Analytical applications of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid. Microchemical journal, 1984, vol. 30, no. 1, pp. 6-11.
8. Амиров Р.Р., Сапрыкова З.А. Полиядерные и разнолигандные комплексы меди(11) и никеля(И) c 1-оксиэтандифосфо-новой кислотой // Журнал общей химии. 1987. Т. 57. № 7. С. 1526-1533.
9. Васильев В.П., Козловский Е.В., Хоченкова Т.В. Термохимия моноядерных комплексов оксиэтилидендифосфоновой кислоты с никелем (II) в водном растворе // Журнал физической химии. 1989. Т. 63. № 5. С. 1193-1197.
10. Deluchat V., Serpaud B., Caullet C., Bollinger J.-C. Constantes de protonation et de complexation de l’acide 1-hydroxyethane-1.1- diphosphonique (HEDP) vis-a-vis de cations divalents: etude de complexes peu solubles de HEDP avec Pb (II) et Cd (II). Phosphorus, sulfur and silicon, 1995, vol. 104, no. 1-4, pp. 81-92.
11. Deluchat V., Bollinger J.-C., Serpaud B., Caullet C. Divalent cations speciation with three phosphonate ligands in the pH-range of natural waters. Talanta, 1997, vol. 44, no. 5, pp. 897-907.
12. Аль Ансари С.В., Петухова Т.В., Попова Т.В. Изучение процесса комплексообразования никеля(П) c оксиэтилидендифосфоновой кислотой в водно-ацетоновых средах методом спектрофотометрии // Координационная химия. 1998. Т. 24. № 8. С. 607-609.
13. Popov K., Ronkkomaki H., Lajunen L.H. J. Critical evaluation of stability constants of phosphonic acids (IUPAC technical report). Pure & applied chemistry, 2001, vol. 73, no. 10, pp. 1641-1677.
14. Matczak-Jon E., Videnova-Adrabinska V. Supramolecular chemistry and complexation abilities of diphosphonic acids. Coordination chemistry reviews, 2005, vol. 249, no. 21-22, pp. 2458-2488.
15. US Patent № 3475293. Electrodeposition of metals. R. T. Haynes, R. R. Irani, R. P. Langguth. Published 1969.
16. US Patent № 3617343. Process for the chemical nickel-plating of nonmetallic articles. J. Kandler, G. Mietens, M. Ahigrim. Published 1971.
17. US Patent № 3706634. Electrochemical compositions and processes. X. Kowalski. Published 1972.
18. US Patent № 3706635. Electrochemical compositions and processes. X. Kowalski. Published 1972.
19. US Patent № 3833486. Cyanide-free electroplating. F. I. Nobel, L. C. Yoen. Published 1974.
20. Offenlegungsschrift BRD № 2942792. WaUriges bad zur stromlosen abscheidung von Qbergangsmetallen, komplexierungsmittel dafQr und verwendung dieses bades. G. O. Mellory, C. E. Johnson. Offenleg. 1980.
21. Fang J. Studies of inducing process of electroless nickeling. I. Estimation of catalytic activity of metals and the mechanism of reaction. Acta chimica sinica, 1983, vol. 41, no. 2, pp. 129-137.
22. Березина С.И., Сагеева Р.М., Амиров Р.Р. Электроосаждение твердых никелевых покрытий из электролитов с оксиэтилидендифосфоновой кислотой // Защита металлов. 1987. Т. 23. № 6. С. 1032-1036.
23. Патент РФ № 2276205. Способ приготовления электролитов и растворов для получения покрытий металлами и сплавами / В. М. Львовский, Е. Г. Афонин; опубл. 2006.
24. Кушикбаева Б.Х, Митрофанова Н.Д., Мартыненко Л. И. Твердые комплексонаты никеля с оксиэтилидендифосфоновой кислотой // Химия комплексонов и их применение. Калинин: Изд-во КГУ, 1986. С. 85-91.
25. Кушикбаева Б.Х. Синтез, свойства и строение комплексонатов некоторых переходных металлов (Cu, Ni, Co, Mn, Zn) с оксиэтилидендифосфоновой и этилиминодиметилфосфоновой кислотами: дис. канд. хим. наук. М., 1988.
26. Патент РФ № 2271362. Способ получения бис(1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоната(1-)) никеля(П) / Е. Г. Афонин; опубл. 2006.
27. Сергиенко В. С., Афонин Е.Г., Александров Г.Г. Синтез и свойства двух гидратов бис(1-оксиэтан-1,1-дифосфо-нато(2-))никелата(П) аммония. Кристаллическая и молекулярная структура (NH4)2[Ni{CH3COH(PO3H)2}2(H2O)2]-7H2O // Координационная химия. 1998. Т. 24. № 4. С. 293-298.
28. Сергиенко В. С, Афонин Е.Г., Александров Г.Г. Синтез и свойства диэтиламмонийных солей диаквабис(1-гидро-ксиэтан-1,1-дифосфонато)магния, цинка, никеля и марганца. Кристаллическая структура (Et2NH2)2[M{MeCOH (PO3H)2}2(H2O)2] (M = Mg и Zn) // Журнал неорганической химии. 1998. Т. 43. № 6. С. 1002-1007.
29. Сергиенко В. С, Афонин Е.Г., Александров Г. Г. Синтез, свойства и строение комплексов двухвалентных металлов с 1-оксиэтан-1,1-дифосфоновой кислотой (H4L) состава [(НОСН2СН2)3NH][MII(H25L)2(H2O)2]•5H2O. Кристаллическая структура пентагидрата бис(1-оксиэтан-1,1-дифосфонато)диаквакупрата(11) триэтаноламмония // Координационная химия. 1999. Т. 25. № 2. С. 133-142.
30. Song H.-H., Zheng L.-M., Lin C.-H., Wang S.-L., Xin X.-Q., Gao S. Effect of organic templates on directing the structures of nickel(II)-1-hydroxyethylidenediphosphonate compounds: A structural and magnetic study. Chemistry of materials, 1999, vol. 11, no. 9, pp. 2382-2388.
31. Патент РФ № 2352575. Способ получения бис(1-гидроксиэтан-1,1-дифосфонато(2-))купрата(+2), цинката(+2) и ни-келата(+2) этилендиаммония / Е. Г. Афонин; опубл. 2009.
32. Zhang X., Ge Ch., Zhang X, Liu Q. Bis[1-hydroxyethylidenediphosphonato(1-)](1,10-phenanthroline)nickel(II) monohydrate. Acta crystallographica. Sect. E, 2008, vol. 64, no. 2, m398.
33. Афонин Е.Г., Александров Г.Г. Рентгенографическая идентификация 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты // Журнал общей химии. 2003. Т. 73. № 3. С. 367-369.
34. Монозамещенные оксиэтилидендифосфонаты щелочных элементов и аммония / Е. Г. Афонин, Н. И. Печурова, О. П. Гладких, А. А. Масюк, Л. М. Школьникова // Журнал общей химии. 1988. Т. 58. № 12. С. 2646-2652.
35. Афонин Е. Г. Протонированные 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфонаты натрия // Журнал общей химии. 2003. Т. 73. № 4. С. 562-565.
36. Афонин Е.Г. Способы приготовления электролитов цинкования, содержащих комплексы цинка(11) c 1-гидрокси-этан-1,1-дифосфоновой кислотой // Труды XI Российской научно-технической конференции «Новые информационные технологии в системах связи и управления». Калуга: Изд-во ООО «Ноосфера». 2012. С. 534-540.
37. Афонин Е.Г. Разрушение аниона 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты в отходах радиоэлектронного и гальванического производства химическими окислителями // Труды IX Российской научно-технической конференции «Новые информационные технологии в системах связи и управления». Калуга: Изд-во ООО «Ноосфера». 2010. С. 431-438.
38. Исследование способов разрушения экологически опасных комплексов металлов с алкан-1,1-дифосфоновыми кислотами в отработанных растворах гальванических покрытий и печатных плат / Е. Г. Афонин, А. В. Баринов, В. М. Львовский, В. В. Квашенников // Труды регионального конкурса научных проектов в области естественных наук. Вып.16. Калуга: Изд-во АНО «Калужский региональный научный центр им. А. В. Дерягина». 2011. С. 253-262.
39. Афонин Е.Г. Взаимодействие 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфонатных комплексов некоторых металлов с реагентами-восстановителями в щелочных водных растворах. Труды XIII Российской научно-технической конференции «Новые информационные технологии в системах связи и управления». Калуга: Изд-во ООО «Ноосфера». 2014. С. 474-485.
40. Дятлова Н.М., Темкина В.Я., Попов К.И. Комплексоны и комплексонаты металлов. М.: Химия, 1988. 544 c.
41. Патент РФ № 2363666. Способ окислительного разложения аниона 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты в водном растворе / Е. Г. Афонин; опубл. 2009.
42. Патент РФ № 2460693. Способ каталитического окисления аниона 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты в водном растворе / Е. Г. Афонин; опубл. 2012.
43. Патент РФ № 2500629. Способ разрушения аниона 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты в отходах производства / Е. Г. Афонин; опубл. 2013.
Radio industry (Russia). 2019; 29: 29-36
Methods for preparing nickel plating solutions containing nickel(+2) 1-hydroxyethane-1,1-di-phosphonate complexes
https://doi.org/10.21778/2413-9599-2019-29-1-29-36Abstract
The purpose of the work is to review the methods known from the literature and to propose the new methods for preparing the nickel electroplating and nickel electroless plating solutions containing nickel(+2) complexes with 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid CH3C(OH)(PO3H2)2 of various proton and stoichiometric composition which allow to obtain high quality nickel coatings. The classification of preparing methods on the basis of chemical reactions nature is given. The advantages and the limitations of each method are discussed. The starting materials are water soluble and water insoluble nickel(+2) salts, nickel(+2) 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonates, 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid, sodium or potassium 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonates. The conclusion is that the methods which base on the use of nickel(+2) bis(1-hydroxyethane-1,1-diphosphonate(1-)) tetrahydrate are the most versatile and convenient. The examples of the preparation of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonate solutions for nickel plating without other substances or with the second ligand (ammonia, ethylenediamine, triethanolamine and others) are given.
References
1. O kompleksoobrazuyushchikh svoistvakh oksietilidendifosfonovoi kisloty v vodnykh rastvorakh / M. I. Kabachnik, R. P. Lastovskii, T. Ya. Medved', V. V. Medyntsev, I. D. Kolpakova, N. M. Dyatlova // Doklady AN SSSR. 1967. T. 177. № 3. S. 582-585.
2. Medyntsev V.V. Kompleksoobrazuyushchie svoistva fosfonovykh kislot: dis. kand. khim. nauk. M., 1968. 140 s.
3. Rautschke R., Lux G, Schlosser U. Komplexbildungsvermogen von nickel mit 1-hydroxyathan-1,1-diphosphonsaure. Acta chimica academiae scientiarum Hungaricae, 1976, vol. 88, no. 1, pp. 19-26.
4. KrinitskayaL.V. Sintez i nekotorye svoistva kompleksonov v ryadu (1-oksialkiliden)bisfosfonovykh kislot: dis. kand. khim. nauk. M., 1976.
5. Rizkalla E. N., Zaki M. T., Ismail M.I. Metal chelates of phosphonate-containing ligands. V. Stability of some 1-hydroxyethane-1.1- diphosphonic acid metal chelates. Talanta, 1980, vol. 27, no. 9, pp. 715-719.
6. Amirov R.R., Saprykova Z.A. Kompleksoobrazovanie nikelya(I) c 1-oksietan-1,1-difosfonovoi kislotoi v vodnykh rastvorakh // Zhurnal neorganicheskoi khimii. 1984. T. 29. № 8. S. 2138-2140.
7. Zaki M. T., Ismail M.I., Rizkalla E.N. Metal chelates of phosphonate-containing ligands: VII. Analytical applications of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid. Microchemical journal, 1984, vol. 30, no. 1, pp. 6-11.
8. Amirov R.R., Saprykova Z.A. Poliyadernye i raznoligandnye kompleksy medi(11) i nikelya(I) c 1-oksietandifosfo-novoi kislotoi // Zhurnal obshchei khimii. 1987. T. 57. № 7. S. 1526-1533.
9. Vasil'ev V.P., Kozlovskii E.V., Khochenkova T.V. Termokhimiya monoyadernykh kompleksov oksietilidendifosfonovoi kisloty s nikelem (II) v vodnom rastvore // Zhurnal fizicheskoi khimii. 1989. T. 63. № 5. S. 1193-1197.
10. Deluchat V., Serpaud B., Caullet C., Bollinger J.-C. Constantes de protonation et de complexation de l’acide 1-hydroxyethane-1.1- diphosphonique (HEDP) vis-a-vis de cations divalents: etude de complexes peu solubles de HEDP avec Pb (II) et Cd (II). Phosphorus, sulfur and silicon, 1995, vol. 104, no. 1-4, pp. 81-92.
11. Deluchat V., Bollinger J.-C., Serpaud B., Caullet C. Divalent cations speciation with three phosphonate ligands in the pH-range of natural waters. Talanta, 1997, vol. 44, no. 5, pp. 897-907.
12. Al' Ansari S.V., Petukhova T.V., Popova T.V. Izuchenie protsessa kompleksoobrazovaniya nikelya(P) c oksietilidendifosfonovoi kislotoi v vodno-atsetonovykh sredakh metodom spektrofotometrii // Koordinatsionnaya khimiya. 1998. T. 24. № 8. S. 607-609.
13. Popov K., Ronkkomaki H., Lajunen L.H. J. Critical evaluation of stability constants of phosphonic acids (IUPAC technical report). Pure & applied chemistry, 2001, vol. 73, no. 10, pp. 1641-1677.
14. Matczak-Jon E., Videnova-Adrabinska V. Supramolecular chemistry and complexation abilities of diphosphonic acids. Coordination chemistry reviews, 2005, vol. 249, no. 21-22, pp. 2458-2488.
15. US Patent № 3475293. Electrodeposition of metals. R. T. Haynes, R. R. Irani, R. P. Langguth. Published 1969.
16. US Patent № 3617343. Process for the chemical nickel-plating of nonmetallic articles. J. Kandler, G. Mietens, M. Ahigrim. Published 1971.
17. US Patent № 3706634. Electrochemical compositions and processes. X. Kowalski. Published 1972.
18. US Patent № 3706635. Electrochemical compositions and processes. X. Kowalski. Published 1972.
19. US Patent № 3833486. Cyanide-free electroplating. F. I. Nobel, L. C. Yoen. Published 1974.
20. Offenlegungsschrift BRD № 2942792. WaUriges bad zur stromlosen abscheidung von Qbergangsmetallen, komplexierungsmittel dafQr und verwendung dieses bades. G. O. Mellory, C. E. Johnson. Offenleg. 1980.
21. Fang J. Studies of inducing process of electroless nickeling. I. Estimation of catalytic activity of metals and the mechanism of reaction. Acta chimica sinica, 1983, vol. 41, no. 2, pp. 129-137.
22. Berezina S.I., Sageeva R.M., Amirov R.R. Elektroosazhdenie tverdykh nikelevykh pokrytii iz elektrolitov s oksietilidendifosfonovoi kislotoi // Zashchita metallov. 1987. T. 23. № 6. S. 1032-1036.
23. Patent RF № 2276205. Sposob prigotovleniya elektrolitov i rastvorov dlya polucheniya pokrytii metallami i splavami / V. M. L'vovskii, E. G. Afonin; opubl. 2006.
24. Kushikbaeva B.Kh, Mitrofanova N.D., Martynenko L. I. Tverdye kompleksonaty nikelya s oksietilidendifosfonovoi kislotoi // Khimiya kompleksonov i ikh primenenie. Kalinin: Izd-vo KGU, 1986. S. 85-91.
25. Kushikbaeva B.Kh. Sintez, svoistva i stroenie kompleksonatov nekotorykh perekhodnykh metallov (Cu, Ni, Co, Mn, Zn) s oksietilidendifosfonovoi i etiliminodimetilfosfonovoi kislotami: dis. kand. khim. nauk. M., 1988.
26. Patent RF № 2271362. Sposob polucheniya bis(1-gidroksietan-1,1-difosfonata(1-)) nikelya(P) / E. G. Afonin; opubl. 2006.
27. Sergienko V. S., Afonin E.G., Aleksandrov G.G. Sintez i svoistva dvukh gidratov bis(1-oksietan-1,1-difosfo-nato(2-))nikelata(P) ammoniya. Kristallicheskaya i molekulyarnaya struktura (NH4)2[Ni{CH3COH(PO3H)2}2(H2O)2]-7H2O // Koordinatsionnaya khimiya. 1998. T. 24. № 4. S. 293-298.
28. Sergienko V. S, Afonin E.G., Aleksandrov G.G. Sintez i svoistva dietilammoniinykh solei diakvabis(1-gidro-ksietan-1,1-difosfonato)magniya, tsinka, nikelya i margantsa. Kristallicheskaya struktura (Et2NH2)2[M{MeCOH (PO3H)2}2(H2O)2] (M = Mg i Zn) // Zhurnal neorganicheskoi khimii. 1998. T. 43. № 6. S. 1002-1007.
29. Sergienko V. S, Afonin E.G., Aleksandrov G. G. Sintez, svoistva i stroenie kompleksov dvukhvalentnykh metallov s 1-oksietan-1,1-difosfonovoi kislotoi (H4L) sostava [(NOSN2SN2)3NH][MII(H25L)2(H2O)2]•5H2O. Kristallicheskaya struktura pentagidrata bis(1-oksietan-1,1-difosfonato)diakvakuprata(11) trietanolammoniya // Koordinatsionnaya khimiya. 1999. T. 25. № 2. S. 133-142.
30. Song H.-H., Zheng L.-M., Lin C.-H., Wang S.-L., Xin X.-Q., Gao S. Effect of organic templates on directing the structures of nickel(II)-1-hydroxyethylidenediphosphonate compounds: A structural and magnetic study. Chemistry of materials, 1999, vol. 11, no. 9, pp. 2382-2388.
31. Patent RF № 2352575. Sposob polucheniya bis(1-gidroksietan-1,1-difosfonato(2-))kuprata(+2), tsinkata(+2) i ni-kelata(+2) etilendiammoniya / E. G. Afonin; opubl. 2009.
32. Zhang X., Ge Ch., Zhang X, Liu Q. Bis[1-hydroxyethylidenediphosphonato(1-)](1,10-phenanthroline)nickel(II) monohydrate. Acta crystallographica. Sect. E, 2008, vol. 64, no. 2, m398.
33. Afonin E.G., Aleksandrov G.G. Rentgenograficheskaya identifikatsiya 1-gidroksietan-1,1-difosfonovoi kisloty // Zhurnal obshchei khimii. 2003. T. 73. № 3. S. 367-369.
34. Monozameshchennye oksietilidendifosfonaty shchelochnykh elementov i ammoniya / E. G. Afonin, N. I. Pechurova, O. P. Gladkikh, A. A. Masyuk, L. M. Shkol'nikova // Zhurnal obshchei khimii. 1988. T. 58. № 12. S. 2646-2652.
35. Afonin E. G. Protonirovannye 1-gidroksietan-1,1-difosfonaty natriya // Zhurnal obshchei khimii. 2003. T. 73. № 4. S. 562-565.
36. Afonin E.G. Sposoby prigotovleniya elektrolitov tsinkovaniya, soderzhashchikh kompleksy tsinka(11) c 1-gidroksi-etan-1,1-difosfonovoi kislotoi // Trudy XI Rossiiskoi nauchno-tekhnicheskoi konferentsii «Novye informatsionnye tekhnologii v sistemakh svyazi i upravleniya». Kaluga: Izd-vo OOO «Noosfera». 2012. S. 534-540.
37. Afonin E.G. Razrushenie aniona 1-gidroksietan-1,1-difosfonovoi kisloty v otkhodakh radioelektronnogo i gal'vanicheskogo proizvodstva khimicheskimi okislitelyami // Trudy IX Rossiiskoi nauchno-tekhnicheskoi konferentsii «Novye informatsionnye tekhnologii v sistemakh svyazi i upravleniya». Kaluga: Izd-vo OOO «Noosfera». 2010. S. 431-438.
38. Issledovanie sposobov razrusheniya ekologicheski opasnykh kompleksov metallov s alkan-1,1-difosfonovymi kislotami v otrabotannykh rastvorakh gal'vanicheskikh pokrytii i pechatnykh plat / E. G. Afonin, A. V. Barinov, V. M. L'vovskii, V. V. Kvashennikov // Trudy regional'nogo konkursa nauchnykh proektov v oblasti estestvennykh nauk. Vyp.16. Kaluga: Izd-vo ANO «Kaluzhskii regional'nyi nauchnyi tsentr im. A. V. Deryagina». 2011. S. 253-262.
39. Afonin E.G. Vzaimodeistvie 1-gidroksietan-1,1-difosfonatnykh kompleksov nekotorykh metallov s reagentami-vosstanovitelyami v shchelochnykh vodnykh rastvorakh. Trudy XIII Rossiiskoi nauchno-tekhnicheskoi konferentsii «Novye informatsionnye tekhnologii v sistemakh svyazi i upravleniya». Kaluga: Izd-vo OOO «Noosfera». 2014. S. 474-485.
40. Dyatlova N.M., Temkina V.Ya., Popov K.I. Kompleksony i kompleksonaty metallov. M.: Khimiya, 1988. 544 c.
41. Patent RF № 2363666. Sposob okislitel'nogo razlozheniya aniona 1-gidroksietan-1,1-difosfonovoi kisloty v vodnom rastvore / E. G. Afonin; opubl. 2009.
42. Patent RF № 2460693. Sposob kataliticheskogo okisleniya aniona 1-gidroksietan-1,1-difosfonovoi kisloty v vodnom rastvore / E. G. Afonin; opubl. 2012.
43. Patent RF № 2500629. Sposob razrusheniya aniona 1-gidroksietan-1,1-difosfonovoi kisloty v otkhodakh proizvodstva / E. G. Afonin; opubl. 2013.
