수정 무전해니켈의 반응

^ Electroless Nickel Reaction of Na-Hyphophosphite

무전해 니켈도금욕에서의 중요 반응

• NiSO₄ + NaH₂PO₂ ↔ Ni⁰ + NaH₂PO₃ + H₂SO₄ 높은 ㏗ 에 의한 반응^…(1)
• 2 NaH₂PO₂ + 2H⁺ + H₂SO₄ ↔ Na₂SO₄ +2P + 4H₂O ^…(2)
• NaH₂PO₂ + H₂O ↔ NaH₂PO₃ + 2H⁺ : 낮은 ㏗ 에 의한 반응 ^…(3)

차아인산소다는 자체 가열로 분해되지 않지만 주기율 8족 금속을 접촉시 촉매가 되어 반응한다.

• (H₂PO₂)^- (촉매) → (PO₂)^- + 2H (촉매) ^…(4)
• (PO₂)^- + H₂O → H(HPO₃)^-…(5)
• Ni₂⁺ + 2H(촉매) → Ni⁰ + 2H^+…(6)

즉, 니켈 이온이 촉매가 되어 차아인산소다 수용액에서 (1) 의 반응으로 니켈이 환원되며 황산이 생성되어 액의 ㏗ 가 낮아지게 된다.

(4) 반응과 아래의 촉매 작용으로 분해를 만들어 아인산과 수소가스 (분자상수소) 가 생성된다.

• (H₂PO₂)^- + H₂O (촉매) → H(HPO₃)^- + H₂ ^…(7)

(6) 의 반응식은 (4) 의 반응과 비교하여 배의 속도로 진행되어, 산성 무전해 니켈도금욕중 차아인산소다의 효율은 약 35 % 내외가 된다.

(4)(5)(6) 의 반응은 액의 ㏗ 가 높을 수록 쉬워지는데 수소이온의 생성이 용이하기 때문이다. 같은 이유로 (5) 이하의 반응으로 ㏗ 가 높을 수록 석출 피막의 인 함량이 낮아진다. 따라서 알칼리를 가하여 액의 ㏗ 를 일정하게 유지할 필요가 있으며, 너무 ㏗ 가 낮은경우 아래 반응으로 석출되지 않는다.

• Ni⁰ + 2H² → Ni₂⁺ + H²

수정 참고

• 차아인산욕
• 히드라진욕
• 디메틸아민보란욕
• 중붕소산소다욕
• 이소니코틴산욕
• 흑색 무전해 니켈 도금
• 무전해니켈
• 무전해니켈 합금 도금욕
• 무전해니켈 복합 도금욕
• 무전해니켈도금
• 무전해 니켈도금 불량대책
• 두께규격(JIS)
• 무전해니켈 도금액 주성분
• 무전해니켈 도금 공정
• 무전해니켈 특성 비교

자동차와 기계부품의 무전해니켈 조성, PFonline