Altın Kaplama Nasıl Yapılır - Altın İçeriği Nedir

Altın Kaplama Nasıl Yapılır - Altın İçeriği Nedir
Altın nedir - Altın kaplama nedir - Altın kullanım alanları nelerdir - Altının özellikleri Nelerdir - Altın Agırlık Birimleri Nelerdir


Altın, yumuşak ve biçimlendirilebilir bir metaldir Atmosferik koşullar altında kararmaz veya korozyona uğramaz ve kimyasal aşınmaya maruz kalmaz Altının özgül ağırlığı 193’tür ve normal olarak 1 veya 3 değerliklidir Elektriksel direnci düşüktür ve bu anlamda bakırdan hemen sonraki sırada yer alır



ALTININ KAPLAMA METALİ OLARAK KULLANIM YERLERİ

Geçmişte altın en sıklıkla dekoratif amaçlı kaplama metali olarak kullanılmıştır Zira, diğer metallerle asla karşılaştırılamayacak ölçüde hoş ve zengin bir renge sahiptir Bunun yanı sıra, altın ezelden beri değerli bir metal olarak mütâlaa edilmiş ve mücevherat ve takı imâlatı için kullanılagelmiştir Bu nedenle altın, taklit takılar, yenilikçi ürünler ve benzeri nesnelerde son kaplama olarak kullanılmaktadır Ne zaman zengin ve parlak sarı bir son kaplama gereksinimi olsa, hemen altın kaplama akla gelmektedir Bununla beraber, günümüzde altın, süsleme amaçlarından çok, sınâi amaçlar doğrultusunda kaplama için kullanılır duruma gelmiştir Elektronik sanayii ve uzay teknolojisinde altın, kararma ve donuklaşma direnci, kolaylıkla lehimlenebilirliği, yüksek elektriksel iletkenliği ve kızılötesi (sıcaklık) yansıtıcı karakteristikleri bağlamında, giderek daha da yaygınlaşan bir kullanım alanı bulmaktadır



Bu alanların belirgin bir örneği, radar aksamı gibi elektronik aksamın kaplanma alanıdır Radarda kullanılan yüksek frekanslı dalgalar bir iletkenin yüzeyine yakın hareket ettiğinden dolayı (yüzey etkisi olarak bilinir) bu durumda gümüş veya bakır üzerine altın kaplanmaktadır Gümüş ve bakır her ne kadar daha iyi iletkenler olsalar da, atmosferik koşulların etkisine maruz kaldıklarında kararırlar Bu kararmış tabaka, altında bulunan metale göre çok daha büyük bir dirence sahiptir ve bu durumda yüzey üzerinde akış durumunda bulunan yüksek frekanslı dalgalar yüksek bir dirençle karşılaşırlar Gümüş veya bakır üzerine kaplanan ince bir altın tabakası, yüzeyin kararmamasını sağladığı gibi, gerekli yüksek iletkenliği de sağlar Ayrıca, altın mükemmel ölçüde lehimlenebilme niteliğine sahiptir ve böylece iyi ve etkin elektriksel irtibatlar yapılabilmesine olanak sağlamaktadır Uzay sanayii alanında altın kaplama, sıcaklık kontrolü amaçları doğrultusunda sıklıkla kullanılmaktadır Altın kızılötesi ışınları yansıtma ve absorbe etme özelliği diğer metallerinkinden daha yüksektir



Çok yüksek fiyatı nedeniyle altın metalinin kaplama için çok sık kullanılamayacağı akla gelebilir Bununla beraber yalnızca 0,025 μ (mikron) kalınlığında bir altın tabakası, her ne kadar çok ince olsa da üzerine uygulandığı yüzeye altın rengini vermek için yeterlidir 10 dm2 yüzeye böylesi ince bir kaplama yapmanın bedeli, sadece bir sent’in küçük bir kesri düzeyindedir, özellikle böylesi ince bir altın tabakası (0,025 μ) ile kaplamayı inhisar eden altın tuzu ile kaplama, hiç de çok yüksek bedele mal olan bir işlem değildir Bu elbette altın fiyatlarının makul ve dengeli olması durumunda sözkonusudur



ALTININ ELEKTROKİMYASAL ÖZELLİKLERİ

Altın kaplama için, içeriğinde bulunan altının değerliği 1 veya 3 olan çözeltiler kullanılabilir En sıklıkla içeriğinde 1 değerlikli altın bulunan alkali siyanür çözeltileri ile kaplanmaktadır Bu koşullar altında, %100 KATOD VERİMİNDE, BİR AMPER SAATLİK ELEKTRİK AKIMI İLE 7,35 GRAM ALTIN KAPLANIR





SORU #1 : 1 Amper saat elektrik ile kaç gram trivalan (3 değerlikli) altın kaplanır?

YANIT : 7,35 / 3 = 2,45 gram



Aynı gerçekle ilgili bir diğer saptama : %100 KATOD VERİMİNDE 1 DM2 LİK YÜZEY ÜZERİNE 10 MİKRON KALINLIĞINDA (1 DEĞERLİKLİ) ALTIN TABAKASI KAPLAMAK İÇİN, 0,27 AMPER SAATLİK ELEKTRİK AKIMINA GEREKSİNİM VARDIR ŞAYET AYNI KAPLAMA İŞİ, 3 DEĞERLİKLİ BİR ÇÖZELTİNİN KULLANILMASI SURETİ İLE YAPILACAK İSE BU DEĞERİN ÜÇ KATI, YANİ 1,602 AMPER SAAT GEREKECEKTİR

9,29 dm2 lik yüzey üzerindeki 25,4 mikron kalınlığında bir altın tabakasının ağırlığı 45,64 gr veya 1,61 ons ya da 1,47 Troy onsu’dur Troy onsu ne demektir öğrenmek isterseniz aşağıdaki bölümü okuyunuz:



ALTIN AĞIRLIK BİRİMLERİ

Altın, gümüş, platin, vb gibi kıymetli metaller söz konusu olduğunda, İNGİLİZ sistemindeki ağırlıklar, diğer alışılagelmiş avuardüpua onsu ve paundu birimlerinden farklı birimlerle ifade edilirler Bu amaçla TROY onsu ve TROY paundu birimleri kullanılmaktadır Neden böylesine antika birimlerin kullanıldığını, işin doğrusu ben de bilmiyorum (olasılıkla bir gelenek veya alışkanlıktır) ancak daha sonraları, nizami ağırlık birimlerinin kullanılması yönünde bir eğilim izlenmiştir Bununla beraber bu birimler de hala kullanılmaktadır, ancak herhangi bir kıymetli metalle kaplama yapmaya niyetliyseniz, bu birimler hakkında bir şeyler öğrenmek sizin için yararlı olacaktır



TROY SİSTEMİ



20 pennyweight (20 dwt = 20 x 1,555 gr) = 1 TROY onsu (31,1 gr)



12 TROY onsu (12 x 31,1 gr) = 1 TROY paundu (373,2 gr)







AVUARDÜPUA SİSTEMİ



16 ons (16 x 28,35 gr)= 1 paund (453,6 gr)



Bunlar doğal olarak sistemlerin birbirleri ile ilişkilerinin neler olduğunu göstermemektedir Bu ilişki, gram biriminin kullanılması sureti ile daha iyi açıklanabilir :



1 TROY ons = 31,1 gram 1 Avuardüpua ons = 28,35 gram



Böylece, bir TROY ons’un, bir avuardüpua onsu’na göre 2,75 gram daha ağır olduğunu görmektesiniz Kıymetli metaller söz konusu olduğunda, bu durum çok önemlidir, çünkü bu vesile ile bir şirket, bir kıymetli metal kaplama tuzunun bir ons’tan çok ama çok fazla anlam ifade ettiğini ilan edecek Peki ama hani tür ons? Bunu bilmek istersiniz, çünkü bu size, paranız karşılığında ne kadar aldığınızı ifade edecek





PROBLEM #1 : Bir peni ağırlığı kaç gramdır?

YANIT : 31,1 – 20 = 1,55 gram



PROBLEM #2 : Bir TROY paundu ile bir nizami paund arasındaki ilişki nedir?

YANIT : Bir TROY paundu 12 x 31,1 = 373,2 gramdır Bir nizami paund ise, 16 x 28,35 = 453,6 gramdır Bu durumda bir TROY paundu, 373/454 nizami puanda veya yaklaşık olarak, 0,82 nizami puanda eşittir





ALTIN KAPLAMA BANYOLARI

Altın kaplama işlemi için kullanılmaya elverişli pek çok altın kaplama banyosu bulunmaktadır Son yirmi yıllık dönem içerisinde, altının kaplanması için yeni ve ilginç kaplama çözeltileri geliştirilmiştir Bununla beraber genel kaplama işleri için en yaygın reçeteler, hala siyanür tuzu bileşiği temelinde yapılandırılmış olanlardır Bu banyoların bir kısmı, altının bir veya birden çok metalle birlikte çökeltilerek, kaplanmasına imkan sağlayan alaşım banyolarıdır Bu alaşım kaplama banyoları, kapsamlı eğitim programının 10 Dersinde ele alınarak, işlenecektir Bu derste biz, yalnızca saf veya hemen hemen saf* altın kaplamaları ve bunların yapılması için kullanılan banyolarla ilgileneceğiz



Altın, elektromotor serisinde hidrojenin oldukça altında bulunduğundan, asil metal kategorisine girmektedir Bu nedenle, seride kendisinin üzerinde yer alan tüm metaller üzerine, pratik olarak daldırma ile kaplanmaya elverişlidir Böylece, elektrik akımı kullanılmaksızın, sadece daldırma yöntemi ile, bakır, pirinç, bronz ve kalay üzerine kolaylıkla kaplanır Bu tip yer değiştirme kaplamaları oldukça ince kaplama katmanları oluştururlar ve bazı sınırlı uygulamalar dışında genellikle doyurucu nitelik taşımazlar Bununla beraber belirli bir değere sahiptirler ve biz de altın kaplama dersimize, daldırma ile kaplamaları işleyerek başlayacağız



DALDIRMA YÖNTEMİYLE ALTIN KAPLAMA

Daldırma ile altın kaplamada tabandaki esas metalin (elektromotor serisinde altının üstünde yer almalıdır) ince bir katmanı altın elektroliti içerisinde çözünür ve böylece çözeltideki altın ile yer değiştirir Yer değiştiren altın esas metalin yüzeyi üzerine çökelir Esas metalin yüzeyi bir altın tabakası ile kaplandığında artık yer değiştirme gerçekleşmez ve böylece işlem kendi kendini sınırlandırır, bu şekilde kaplanan altın tabakası son derece incedir Bu durum kaplanan metalin harici bir indirgeyici (redüktör) tarafından katalizörlü indirgendiği (Bir gümüş ayna veya ELEKTRİKSİZ NİKEL kaplama bunun tipik örnekleridir), kalınlık sınırlaması olmayan ELEKTRİKSİZ (ELECTROLESS) KAPLAMA YÖNTEMLERİ* ile zıtlık sergiler Esas metalin türüne ve kaplama koşullarına bağlı olarak, daldırmalı altın kaplamanın kalınlığı 0,025 ilâ 0,25 mikron arasında değişir Bu kalınlıktaki kaplamanın koruyucu olmadığı düşünülebilir, ancak bu düşünce doğru değildir, çünkü altın yoğun biçimde kaplanmıştır Basit bir hesaplama bunun nasıl olduğunu gösterir Örnek olarak, bakır üzerine altın kaplandığı durumu ele alacak olursak, yer değiştirme reaksiyonunun denklemi aşağıdaki gibidir:



Cu + 2KAu(CN)2 → 2Au + K2Cu(CN)4

(kaplama)



63 ağırlık birimi bakır, 394 ağırlık birimi altın ile yer değiştirir (Neden?) Çünkü altının özgül ağırlığı 19,3 ve bakırın özgül ağırlığı da 8,9’dur Esas metalin yüzeyi üzerine kaplanan altın miktarı, yaklaşık olarak çözünen bakır miktarının 3 katıdır! Bu hesaplama bilgi verme amacına yöneliktir



Hesaplamayı daha iyi kavrayabilmek için Şekil 1’e bakınız Altın elektrolitinin etkisi ile, tc kalınlığında bir bakır tabakası çözünür A büyüklüğündeki bir alandan çözünen bu bakırın ağırlığı (Atcdc)’dir ve burada dc, bakırın özgül ağırlığıdır Bakırla yer değiştirerek oluşan altın tabakasının ağırlığı (Atgdg)’dir ve burada tg, altın tabakasının kalınlığı, dg ise altının özgül ağırlığıdır Ancak kimyasal reaksiyondan, 63 ağırlık birimi bakırın, 394 ağırlık birimi altınla yer değiştirdiğini bilmekteyiz, bu nedenle :



Atcdc / Atgdg = 63 / 394’tür

A’yı paydan ve paydadan düştüğümüz ve özgül ağırlıkları yerlerine yerleştirdiğimizde, tg’yi aşağıdaki gibi hesaplayabiliriz ve

tg = 29 tc olarak bulunur



Bunun anlamı, kaplanan altın tabakası, çözülen bakır tabakasının yaklaşık olarak 3 katı kalınlığında demektir Mikron (veya inç) cinsinden fiili kalınlık, daha önce de belirtilmiş olduğu gibi, doğal olarak esas metalin cinsi ve kimyasal reaksiyonun hangi koşullar altında cereyan ettiğine bağlı olarak değişecektir Bununla beraber bu hesaplama, beklenebilir olan sonuç hakkında size bir fikir vermektedir





DALDIRMA ALTIN KAPLAMA REÇETELERİ



Altın potasyum siyanür** 14 gr

Sodyum siyanür (NaCN) 85 gr

Disodyum fosfat (Na2HPO4) 142 gr

Su 3,785 lt



Önce disodyum fosfatı ardından siyanürü suda çözün ve altın tuzu ile devam edin Banyoyu 60 ilâ 71°C arasında çalıştırın



Altın potasyum siyanür 14,2 gram

Potasyum siyanür 113,5 gram

Potasyum tartarat (kristal) 85 gram

Potasyum karbonat 28,4 gr

EDTA 28,4 gr

Su 3,785 lt



Sodyum karbonatı ve potasyum tartaratı suda çözün, sodyum siyanür ve altın tuzu ile devam edin Bu banyonun çalışma sıcaklığı 60 ilâ 71°C arasındadır



TANKLAR

Bu çözeltilerin depolanması için sırlı çelik, ısıya dayanıklı payreks cam, paslanmaz çelik, polipropilen veya teflon astarlı çelik tanklar kullanın



SİYANÜR BİLEŞİKLERİ İLE ÇALIŞMA

Siyanür çözeltileri ile çalışacağınızdan, her uyarı notunu bir emir olarak kabul edin! Bir kimyasal veya bir bileşim, kendi özelliklerine dikkat edilerek ve verilen talimatlara uyularak kullanıldığı müddetçe asla tehlikeli değildir Yalnızca zehirleyici veya tehlikeli özellikleri göz ardı edildiğinde veya özensiz veya bilinçsiz biçimde kullanıldığında, başınızı derde sokmayı göze almalısınız Siyanür içeren tüm bileşimler potansiyel tehlike taşırlar, çünkü siyanür (CN)- kökü herhangi bir biçimde vücuda girdiği takdirde öldürücü bir zehirdir Bununla beraber tıbbi kayıtlar siyanür bileşimlerini gereken özen ve dikkatle kullanan hiçbir kaplamacının siyanür zehirlenmesine maruz kalmamış olduğunu göstermektedir Geçen son kırk yıllık dönem içerisinde bu sanayi alanında yalnızca birkaç zehirlenme vakasına rastlandığı yazar tarafından bilinmektedir ve bunlardan birisi de, affedilemez ölçüde bir ihmalin yol açtığı bir siyanür zehirlenmesi olayıdır (1987’de) İş Güvenliği ve Sağlığı Yasası’nın (OSHA) yürürlüğe girmiş olduğu 70’li yılların başlarından bu yana, siyanürle yapılan çalışmalarda gerekli önlemlerin alınması, her şeyden daha önemlidir



Bir kaplamacı olarak, beyaz renkli tuzlar olup, pudra şekeri görüntüsüne sahip olan (sodyum siyanür aynı zamanda CYANEGG adı altında, her biri 0,5 veya 1 ons ağırlığında katı toplar halinde, yumurta biçiminde de satılmaktadır) sodyum ve potasyum siyanürle çalışmanız gerekecektir Aynı zamanda, beyaz veya renkli tozlar olan, altın potasyum siyanür, gümüş siyanür, çinko siyanür, bakır siyanür, vb gibi siyanürün metal tuzları ile de çalışmanız gerekecektir



Metal siyanür tuzlarının çoğu ince tozlardır ve adi ince tozlar gibi davranış eğilimi sergilemektedirler Ölçümleri veya tartılmaları aşamasında gereken önlemler alınmadığı takdirde savrulabilir ve buruna kaçabilirler BUNLARI ASLA HAVA CEREYANI OLAN VEYA RÜZGARLI ORTAMDA TARTMAYIN



HİÇBİR ŞEKİLDE TOZLARI SOLUMAYIN VE İKİ KAT GÜVENCE ALTINDA OLMAK İSTERSENİZ, TOZ METAL SİYANÜRLERİN TARTIMINI YAPARKEN BİR NEFES MASKESİ KULLANIN Böylesi bir uyarı sodyum veya potasyum siyanür tuzlarının ölçümlenmesi veya tartılması için geçerli değildir, çünkü bu tuzlar toz oluşturma eğilimi sergilemezler ve/veya katı topaklar biçiminde satılabilirler





SİYANÜRÜN CİLDE TEMAS ETMESİNE (ÖZELLİKLE ÇÖZELTİ HALİNDE İKEN) ASLA İZİN VERMEYİN Kaza eseri cildiniz üzerine sıçraması durumunda, söz konusu cilt alanını önce bol ılık su ile (soğuk su da olur, ancak ılık su daha hızlı bir işlevsellik gösterecektir) yıkayın ve sonra da bu alan üzerine biraz limon suyu veya sirke uygulayın Bu temas yöntemi ile küçük bir miktar siyanür, özellikle cilt üzerinde kesikler veya sıyrıklar yoksa, vücut tarafından absorbe edilir ve bazı kişiler, diğerlerine göre siyanüre karşı daha alerjik olabileceklerinden, siyanürün ciltle uzun süre temas halinde kalmasına izin verildiği takdirde, cilt kızarmaları oluşur



SİYANÜRÜ HİÇBİR BİÇİMİNDE ASLA YUTMAYIN Bu doğal olarak çok açık ve belirgin bir kuraldır Siyanür içeren tüm tankları, zehir simgesi ve bileşim adı ile etiketleyin veya işaretleyin Siyanürle kullanılan tüm beherler ve aletler de, herhangi bir hataya yer vermemek için işaretlenmeli veya etiketlenmelidir HİÇ GECİKİLMEKSİZİN VERİLMEDİĞİ TAKDİRDE, PANZEHİRLER ETKİLİ DEĞİLDİR, BU NEDENLE, KAPLAMA TESİSİNDE ÇALIŞIRKEN, CİVARDA BULUNAN HERHANGİ BİR BEHER VEYA BARDAKTAN BİRŞEY İÇMEDEN ÖNCE, İKİ KEZ DÜŞÜNÜN



ASLA ASİTLE SİYANÜRÜ KARIŞTIRMAYIN Asit siyanürle karıştığı takdirde, hidrojen siyanür (HCN) gazı oluşur Bu gazın solunması ölümcül sonuçlar yaratır Bu nedenle, kullanılmadıkları zaman siyanür banyolarının üstlerini daima kapalı bulundurun Birbirleri üzerine sıçrama olasılığına yer vermemek için, siyanür banyolarını asit banyoları ile yan yana koymayın Siyanürlü daldırma ve banyolarla çalışılan mekânlar iyi bir genel havalandırma sistemi ile donatılmış olmalıdır Asit banyosundan siyanür banyosuna veya aksi yönde aktarma yapmadan önce, bu işleme tâbi tutulacak nesneyi daima bol temiz suyla yıkayın Eski kaplamacılar tanklarını havalandırmaksızın çalıştıklarından, mümkün olduğunca siyanür banyolarının kapalı bir ortamda bulundurulmalarını ve büyük hacimli gümüş tanklarının, herhangi bir buharın veya dumanın solunmadan tahliye edilebilmesi için, havalandırma yarığı üzerinden havalandırmanın sağlanması tavsiye edilir Özel bir tank havalandırma sisteminiz bulunmamakta ise, çalışma mekânınızın iyi havalandırma koşullarını taşıdığından emin olun ve gümüş tanklar yakınında çalışma yaparken, başınızı mümkün olduğunca direkt olarak tankın üstünde tutmayın ve yükselen buharı, asla solumayın OSHA’ nın istediği şartlarda bir havalandırma sisteminiz hala mevcut değilse, kesinlikle kurulmasını planlayın



SİYANÜRÜN KOKUSU VE TADI

Kendi kendinize, “nasıl olur da bir kişi, bu nesnenin tadının nasıl olduğunu bilebilir?” sorusunu sorabilirsiniz Gerçekte ve fiilen siyanür, seyreltilmiş biçimi ile tadılmıştır Eski zamanların kaplamacıları, siyanürün kuvvetini test etmek için parmaklarını siyanür banyosuna sokup, yapışkan sıvıyı karıştırmak ve sonra da parmaklarını dudaklarına temas ettirmek sureti ile bu kontrolü gerçekleştirirlerdi SAKIN BUNU DENEMEYİN! Siyanürün tadı son derece acıdır Küçük bir miktarı ağzınıza aldığınız takdirde, gırtlak kaslarınız aynı anda kasılır ve adeta sizi, yutamamanız için sarsıcı biçimde uyarırlar Bu uyarı, sizi bu nesneyi yutmaktan alıkoymanın doğal yoludur Bazı kimseler siyanür kokusuna karşı daha duyarlıdırlar ancak genellikle siyanür, ilave hafif bir metalik koku ile karışık şeftali çekirdeği içindeki acıbadem kokusuna sahiptir Bu kokuyu siyanürün gaz halinde salındığı, yetersiz havalandırmalı bir mekânda alabilirsiniz Havadaki konsantrasyonu yüksek ise önce hafif bir baş ağrısı, arkadan şakaklarda bir zonklama ve nihayet uyuşukluk hissi oluşur Böyle bir mekânda bulunuyorsanız tüm pencereleri açın ve derhal açık havaya çıkın*



Kaplamacılıkta deneyimli iseniz, bu durum size siyanür konusunda üzerinde gereksiz olarak durulan bir ayrıntı gibi gözükebilir, ancak işe yeni başlayan kaplamacılara olduğu gibi, deneyimli kaplamacılara da bir kez daha hatırlatmak isterim ki, siyanür, üzerinde çalışmanız istenebilecek en tehlikeli kimyasaldır Amaca uygun önlemleri almak ve bu konuda asla ihmalkar davranmamak kaydı altında, yılın her günü, gün boyu, zararlı sonuçlara maruz kalmaksızın siyanürle çalışabilirsiniz


DALDIRMA YÖNTEMİYLE YALDIZLAMA İÇİN PRATİK ÖNERİLER



1 Daldırma kaplama ile başarılı biçimde kaplanabilecek metaller yalnızca bakır, pirinç ve içeriğinde çok yüksek oranda kalay bulunmayan bazı bronz türleridir Nikele, üzerinde oluşan pasif film tabakası yüzünden altın kaplanmaz Aluminyum, çinko ve magnezyum üzerine ise kaplanan altın ise yapışmaz Kalay üzerinde kaplanan altın çok zayıf yapışır Öyleyse, eğer daldırma yöntemi ile altın kaplama yapılacaksa, bakır ve pirinç dışındaki diğer tüm metaller önce bakır veya pirinç ile kaplanmalıdır İkisi arasında bir seçim yapılacak olursa, yer değiştirme işlemi daha hızlı işlediğinden ve elde edilen altın kaplamanın rengi daha iyi olacağından pirinç astarla kaplama daha iyi sonuç verecektir



2 Kaplanacak yüzey, daldırma kaplama öncesinde iyice temizlenmiş olmalıdır Bu kural, tüm diğer kaplamalar için de temel kuraldır Bunun için 3 Derste anlatılana benzer bir temizleyici kullanmalısınız

3 Geniş yüzeyli cisimlere daldırma ile kaplama yapıldığında genelde düzensiz ve lekeli bir sonuç elde edildiğinden, bu yöntemle tatmin edici biçimde kaplanamazlar Elde edilen sonuç sadece iğne, düğme, vb gibi küçük cisimler için amaca elverişlidir Bu yöntemle kaplanan malzeme küçük olduğu için, genellikle bu nesneler bir sepetin içine konularak altın çözeltisine daldırılırBu sepetler metal olabileceği gibi, seramik, plastik veya kauçuk da olabilir Metal olmayan sepetlerin kullanılması durumunda, kaplamada kullanılan metalin özelliklerine bağlı olarak kimyasal reaksiyon hızlanabilir veya yavaşlayabilir Bu durumda ve örneğin, aluminyum bir daldırma sepeti kullanıldığında, aluminyumun elektromotor serisindeki yeri kaplanan pirinç veya bakırdan daha yukarıda bulunduğundan, aluminyumun bir anod, ve pirinç veya bakırın bir katod gibi işlevsellik gösterdiği bir minyatür galvanik batarya veya bir pil etkisi ortaya çıkar (2 Derse bakınız) ve böylece galvanik akımın etkileşimi altında kaplama hızlanır Bununla beraber, böylesi bir sepetin mahzurlu, yönü sepet yüzeyinin çözelti içerisinde çözünmeye uğraması ve bu yüzey üzerinde altının, yapışmayan biçimde kaplanmasıdır Bu durumda yüzeyden soyulan altın alttaki aluminyum yüzeyi ortaya çıkarır, böylece daha fazla altın çökelir ve ziyan olur Ziyan edilmiş altının bir kısmı siyanürle yeniden çözündürülebilirse de, bu yöntem daima tavsiye edilmez Diğer taraftan, bakır bir sepet kullanılarak pirinç cisimler kaplanmaya çalışılırken ters etkileşim nedeniyle işlemi belli ölçüde yavaşlatır Paslanmaz çelik daha az etkiler

4 Eşbiçimli (uniform) kaplama elde etmek için altın çözeltisinin kaplanacak cismin her yerine erişmesi gerektiğinden, sepet içerisindeki cisme karıştırma uygulanması önem kazanır Bunun da ötesinde, sepetin olabildiğince çok sayıda açıklıkları bulunmalıdır Daldırılan bir sepetin karıştırılması için yararlı bir küçük aygıt, Şekil 2’de görüldüğü gibi kullanılabilecek olan eski bir masaj vibratörüdür


Şekil 2

DALDIRMALI KAPLAMA SEPETLERİ



5 Siyanürün hızlı bir biçimde ayrışmasına neden olacağından banyoyu 82°C’ den yukarı ısıtmamalısınız



6 Aşırı ölçekte siyanür kaplanan altının kısmi biçimde yeniden çözünmesine neden olabileceğinden, siyanür miktarının gerekli olan miktarın %10’undan daha yüksek olmasına izin vermeyin

Aynı şekilde, malzemeyi çözeltide sadece istenen altın rengi elde edene kadar tutun, fazla tutmak altını çözecektir

7 Altın içeriği yüksek çözeltiler daha hızlı ve daha iyi çalışır, bu nedenle, süzüntü kayıplarını ve envanteri de dikkate alarak, çözeltideki altın içeriğinin olabildiğince yüksek olmasını sağlamalısınız

8 Doğru miktarda altın ve siyanür içeren bir banyonun sıcaklığı sabit ve her yerinde aynı (uniform) tutulursa, bu şartlarda elde edilen kaplamanın kalitesi de uniform olacaktır Kaplanan altının aşırı derecedeki inceliği nedeniyle, elde edilen sonuç biraz da olsa olacağından, daldırma ile bakır üzerine yapılan altın kaplama biraz kırmızımsı, pirinç üzerine yapılan ise daha sarı görünecektir



9 Daldırma banyosundaki malzemenin hızlı hareket ettirilmesi daha açık sarı renk elde edilmesine neden olacaktır Hareket ne denli yavaş olursa sarı renk de o denli koyulaşır

10 Daldırma banyosunun sıcaklığının yükseltilmesi ile daha açık sarı renk elde edilir ve daha hızlı yaldızlama yapılır


DALDIRMA ALTIN KAPLAMADA HATA BULMA VE GİDERME

Daldırmalı altın kaplama banyosunda en sıklıkla rastlanan hata, belirli bir kullanma süresi sonunda, banyonun kendi kendini kirleten türden olması nedeniyle uniform olmayan altın renklerinin oluşmasıdır Böylesi bir hatanın telâfi edilebilmesi için, bakır ve çinkonun, bakırın daldırmalı yaldızlanması için daha önce verilmiş olan kimyasal denklemde gösterildiği gibi esas metalden çözündürülerek tasfiye edilmesi gereklidir Bununla birlikte, böylece daldırma banyosunun altın içeriği, siyanür içeriğinin ile birlikte özenle idame ettirilmiş olsa bile, bakır ve çinko iyonları oluşumu işlemi etkileyecek ölçekte büyük olacaktır Böylece örneğin, pirinç bir cismin bakır içeriği yüksek bir daldırma banyosunda altın kaplanmasında, altının taban metalinin yüzeyi üzerindeki ilk anlık birikimlenmesi sonrasında, kaplanacak yüzeyle temas halinde bulunan çözeltinin altın içeriği geçici olarak azalacak ve büyük ölçekte bakır iyonu varlığı söz konusu olduğu takdirde, bakırın bir kısmının da kaplanması nedeniyle daldırma kaplamadan elde edilecek sonuç kırmızımsı bir renk alacaktır


HATA BELİRTİSİ

HATANIN OLASI NEDENİ

Renk soluk, kırmızımsı veya kahverengi Sonuçlar uniform değil


(1) Yabancı iyon oluşumu çok fazla

(2) Altın içeriği yetersiz

(3) Siyanür içeriği çok düşük

(4) Banyo sıcaklığı çok düşük

(5) Karıştırma yetersiz





HATANIN GİDERİLMESİ:

(1) Eğer banyo çok uzunca bir süredir kullanılmakta ise (bu durum görecelidir ve üretilen işin hacmine göre değişkendir) ve altın ile siyanür içeriği idame ettirilmiş ise, çözeltinin ıskartaya çıkarılmasının ve yeni bir çözelti hazırlanmasının zamanı gelmiştir Kullanılan çözeltideki altın çökeltilmeli ve bu dersin ilerisinde açıklanacak şekilde yeniden rafine edilmek üzere saklanmalıdır

(2) Yeni hazırlanan banyonun davranış biçimi de aynı olduğu takdirde, çözeltinin altın içeriğinde azalma bulunmaktadır Çözeltinin altın içeriği doğru orana getirilmelidir

(3) Çözeltinin altın içeriği amaca elverişli ise, siyanür içeriği kontrol edilmeli ve amaca elverişli doğru orana getirilmelidir

(4) Banyo sıcaklığı doğru çalışma değerine yükseltilmelidir

(5) Çözelti ile kaplanacak yüzeyin daha eşbiçimli temasını sağlamak için, çözelti daha güçlü biçimde karıştırılmalıdır


HATA BELİRTİSİ

HATANIN OLASI NEDENİ

Banyonun çok yavaş çalışıyor


(1) Altın içeriği çok düşük

(2) Banyo sıcaklığı çok düşük

(3) Siyanür içeriği çok düşük



HATANIN GİDERİLMESİ:

(1) Altın içeriğini kontrol edin, yetersiz ise arttırın

(2) Banyo sıcaklığını kontrol edin, yetersiz ise yükseltin

(3) Siyanür içeriğini kontrol edin, yetersiz ise uygun değere yükseltin



DALDIRMA KAPLAMA İÇİN YARARLI İPUÇLARI

Daldırma banyolarına küçük miktarda sürfaktan (iyonik olmayan) ilave edilmesi, daha iyi sonuçlar alınmasına olanak sağlayacaktır Çözeltinin yüzey geriliminin azaltılması, daha eşbiçimli bir birikimlenme için, çözeltinin kaplanacak yüzeyin küçük yarıklarına dek nüfuz edebilmesine olanak sağlayacaktır

Bundan sonra açıklanacak olan altın kaplama prosesi prosesinin bir zamanlar önemli ölçekte kullanılmış olmasına karşın, az veya çok modasının geçmiş olduğunu tartışacağız Bununla beraber, size daha sonrası için aynak oluşturacak ilave fikirler ve daha derin bir bakış açısı getirebileceği için, bu yöntemin ilkelerini açıklamaya bir zaman ayırıyorum Bu proses, TUZLU SUDA YALDIZLAMA olarak adlandırılmaktadır


TUZLU SUDA YALDIZLAMA

Bu işlem bazen, dahili elektromotor kuvveti sayesinde altın kaplama gibi süslü bir isimle de tanınmaktadır Bu işlemin açıklanması basittir, besleyici akımın bir dahili güç kaynağından sağlanmasının dışında, elektrik akımı altında yapılan bir altın kaplamadır

2 Derste açıklanmış olduğu gibi, bir elektrolit içerisine daldırılan birbirinden farklı iki metal parçası, bir elektrik akımı oluşturacaktır Bu galvanik bataryanın ve kuru pilin temelini ifade etmektedir Tuzlu suda yaldızlamada, bir çinko, aluminyum ya da magnezyum plaka, altın kaplama çözeltisinin veya elektrolitin varlığı durumunda, yaldızlanacak veya altın kaplanacak nesneye bağlanır Çinko anodik hale gelir ve çözünmeye başlar, kaplanacak olan nesne de katodik veya negatif yüklü hale gelir üzerine altın kaplanır Bu işlem, kaplanacak metal yüzey yerine bir harici metalin çözünmesi ve Şekil 3’te görüldüğü gibi çinko ile kaplanacak metal arasında bir diyaframın kullanılması sureti ile, elektrolitin kendi kendini kirletmemesi dışında, daldırma yaldızlama işlemine çok benzer

Şekil 3

TUZLU SUDA YALDIZLAMA

Diyafram genellikle gözenekli kilden veya alundum (aluminyum oksit)’dan yapılmış bir tank veya kupadır Bu diyaframın işlevi, ayırdığı her iki bölmede bulunan ortak iyonların (örneğin hidrojen, sodyum veya potasyum iyonları) içerisinden geçmesine ve böylece akımın geçmesine izin verirken, ayırdığı bu bölmelerdeki çözeltilerin birbirine karışmasını önleyerek, böylece yaldızlama çözeltisinin kirlenmesini önlemektir

İKİ İŞLEMİN KARŞILAŞTIRILMASI

DALDIRMA YALDIZLAMA


TUZLU SUDA YALDIZLAMA

Esas metalin çözünerek, altının esas metal üzerine kaplanmasını sağlayan elektrik enerjisini üretir



Esas metalin yüzeyi altınla kaplandığında, işlem durur



Bakır, çinko, vbnin varlığı yaldızlama çözeltisini kirletir


Harici bir metal çözünerek, kaplama yapılmasını sağlayan elektrik enerjisini üretir



Harici metal devreye bağlı kaldığı ve altın iyonu mevcut olduğu müddetçe işlem sürer



Çinko iyonları yalnızca anod bölmesinde kaldığından dolayı yaldızlama çözeltisi kirlenmez

İnce katmanlı fakat eşbiçimli bir altın kaplama istendiğinde, tuzlu suda yaldızlama iyi bir yöntemdir ve sınırlı bir kullanım alanına sahiptir Bu yöntemle işlenecek nesneler çanta çerçeveleri, şifoniyer setleri, pudriyerler ve küçük takılardır Kaplama belirli bir zaman süresi için göreceli olarak incedir ve akım şiddetleri oldukça düşüktür (yaklaşık olarak 0,1 ilâ 0,2 A/dm2)

Bu işlemin neden tuzlu suda yaldızlama olarak adlandırıldığını öğrenmek isterseniz, bunun nedeni gayet basittir: Çinko veya aluminyumun bulunduğu bölmede genellikle konsantre adi tuz çözeltisi veya ilgili bir bileşiğinin çözeltisi bulunur

TUZLU SUDA YALDIZLAMA ÇÖZELTİLERİ

Çözelti #1

Katod Bölmesi (Altın Çözeltisi)

Potasyum altın siyanür 14,2 gram

Potasyum siyanür 28,4 gram

Potasyum karbonat 56,8 gram

Potasyum asit fosfat (HK2PO4) 113,6 gram

Su 3,785 lt



Anod Bölmesi

Potasyum klorür 14,2 gram

Su 3,785 lt

Çözelti #2

Katod Bölmesi

Sodyum altın siyanür 14,2 gram

Disodyum fosfat 113,6 gram

Sodyum karbonat 56,8 gram

Sodyum siyanür 28,4 gram

Su 3,785 lt

Anod Bölmesi

Sodyum klorür 852 gram

Su 3,785 lt



Anod bölmesi için yukarıda verilen çözeltiler, yalnızca çinko anod için uygundur Aluminyum anod kullanmak istediğiniz takdirde aşağıdaki anod bölmesi çözeltilerini kullanmanız gerekir:

Çözelti #1

Potasyum hidroksit 45,5 gram

Su 3,785 lt

Çözelti #2

Sodyum hidroksit 45,5 gram

Su 3,785 lt

Bir magnezyum anod için, #1 veya #2 katod bölmesi çözeltileri ile birlikte kullanılması gereken anod bölmesi çözeltisi:

Ammonyum klorür 909 gram

Su 3,785 lt

TUZLU SUDA YALDIZLAMA BANYOSUNUN ÇALIŞMASI

Tuzlu suda yaldızlama işlemi oda sıcaklığı altında gerçekleşecek olsa da, daha yüksek sıcaklık koşulları altında, daha hızlı bir kaplama elde etmenize olanak sağlar Önerilen sıcaklık 49 ilâ 60°C’dir

Yaldızlama banyosu kullanılmadığında, anod veya anodlar, anod bölmesinden çekilerek, dışarı alınmalıdır

Katod bölmesindeki siyanürün kuvveti önerilen %10 düzeyinin üstünde olmamalıdır, zira fazla oranda siyanür, kaplama hızını yavaşlatmak sureti ile kaplama yüzeyini olumsuz etkiler ve böylece katod bölmesindeki elektrolitin kirlenmesine neden olur (Halen böylesi bir etkileşim tümüyle bertaraf edilebilmiş değildir ancak en düşük düzeye indirgenebilir)

İşlenerek kaplanacak nesnenin boyutları ve istenen kaplama katmanı kalınlığı bağlamında değişken olarak, doyurucu nitelikte bir birikimlenme kaplamasının oluşturulması, 15 dakikadan birkaç saate dek değişebilir Kaplama hızı, devrede bulunan ampermetre okuma değerlerine bakılarak, tahmin edilebilir Doğru sonuçların elde edilebilmesi için, birikimlenme kütlesi ağırlığı testlerinin yapılması gerekir

TANKLAR :

Eskiden çoğu kaplamacı Şekil 4’tekine benzer bir bakır tank kullanılmakta idi Halen, böylesi bir bakır kabın kullanılmasına gereksinim yoktur, eğer elektroliz ısıtmalı koşul altında gerçekleştirilecek ise, bunun yerine elektrolit çözeltisinin ısıtılabilmesine olanak sağlayacak nitelikte plastik, sert kauçuk, emaye demir veya kauçuk kaplı çelik elektroliz tankları kullanılabilir

Şekil 4

KÜÇÜK ÖLÇEKLİ TUZLU SU ELEKTROLİZ DÜZENEĞi



Şekil 5

BÜYÜK ÖLÇEKLİ TUZLU SU ELEKTROLİZ DÜZENEĞİ

Tuzlu suda yaldızlama işleminin sağladığı özel avantaj, kendi akım yoğunluğunu tank içerisine yerleştirilen kaplanacak malzemenin boyutlarına göre ayarlayabilmesidir Tank içerisine daha büyük boyutlara sahip bir nesne yerleştirildiğinde, otomatik olarak daha çok elektrik enerjisi sağlar (daha fazla akım geçmesine izin verir) ve böylece daha eşbiçimli (uniform) bir renk ve kaplama veren uniform aqkım yoğunluğu sağlanır

TUZLU SUDA YALDIZLAMADA HATA BULMA VE GİDERME
HATA BELİRTİSİ

HATANIN OLASI NEDENİ

Kaplama hızı çok düşük


(1) Altın içeriği yetersizdir

(2) Banyo sıcaklığı çok düşüktür

(3) Anodlar çok küçüktür

(4) Siyanür içeriği çok azdır

(5) Anod çözeltisi tüketilmiştir

HATANIN GİDERİLMESİ:

(1) Katod çözeltisine altın ilave edin

(2) Sıcaklığı kontrol edin Yükseltin

(3) Anodlar yarı-yarıya veya daha büyük ölçüde çözünmüştür, daha çok sayıda veya yeni anodlar kullanın

(4) Siyanür içeriğini kontrol edin ve doğru değerine yükseltin

(5) Taze bir anod bölmesi çözeltisi hazırlayın
HATA BELİRTİSİ

HATANIN OLASI NEDENİ

Kaplamanın rengi soluk


(1) Altın içeriği yetersizdir

(2) Siyanür içeriği çok fazladır

(3) Banyo sıcaklığı doğru değildir

(4) Çözelti kirlenmiştir

HATANIN GİDERİLMESİ :

(1) Altın ilave edin

(2) Siyanürü kontrol edin, çok yüksek ise çözeltinin bir kısmını boşaltın ve su ilave ederek, siyanür haricindeki diğer tuzları telâfi edin

(3) Sıcaklığı kontrol edin ve uniform olmasını sağlayın

(4) Taze çözelti hazırlayın

Her ne kadar tuzlu suda yaldızlama işlemi artık çağdışı kalmış olsa da (en son büyük tesis, 1950’li yılların başlarında, bir el çantası çerçeve üreticisi tarafından kullanılmakta olan, 100 galon (380 litre) kapasiteli bir tesis idi), bazı uygulamalar için bir takım faydalar sağlamaktadır ve henüz tamamıyla ömrünü tüketmemiştir! Belki biraz daha yaratıcılıkla, yeniden yaşam bulabilme şansına sahiptir Bu konuda tüm yapabileceğiniz, bu işlem hakkında DÜŞÜNMENİZDİR Şimdi tekrar her zamanki kaplama banyolarını ele alacağız

Günümüzde altın ile kaplanan nesnelerin çoğu, artık daldırma yaldızlama veya tuzlu suda daldırma yaldızlama işlemiyle kaplanmamaktadır Normal siyanür kaplama banyosu altın kaplama işlerinin çoğunda kullanılmaktadır Siyanürlü altın kaplama banyosunda çalışmak çok kolaydır, ekonomik ve hızlı biçimde altın kaplanmasına fırsat verir Siyanür banyosu üzerinde yapılan değişiklikler, gereksinim duyulan durumlarda, kalın ve pürüzsüz altın kaplamaya imkan sağlar Bazı tipik reçeteler aşağıda verilmiştir:

ALTIN KAPLAMA ÇÖZELTİLERİ

Çok İnce (flash) ve İnce Kaplamalar İçin

Reçete

Potasyum altın siyanür (%68) 21,3 gram

Dipotasyum fosfat (K2HPO4) 113,4 gram

Potasyum karbonat 85,2 gram

Potasyum siyanür 28,4 gram

Su 3,785 litre



Çalışma Koşulları

Çalışma sıcaklığı 60°C

Voltaj 6 – 12 V

Akım yoğunluğu 2,7 – 5,4 A/dm2

Sadece Çok İnce (flash) Kaplamalar İçin

Reçete

Potasyum altın siyanür (%68) 4,5 gram

Potasyum siyanür 133,2 gram

Çalışma Koşulları

Çalışma sıcaklığı 60°C

Voltaj 6 – 12 V

Akım yoğunluğu 2,7 – 5,4 A/dm2

1 – 15 saniye süresince kaplayınız

İnce ve Orta Kalınlıkta Kaplamalar İçin

Reçete

Potasyum altın siyanür (%68) 53,9 gram

Potasyum siyanür 204 gram

Potasyum hidroksit 17,9 gram

Potasyum karbonat 28,4 gram

Çalışma Koşulları

Çalışma sıcaklığı 65,5°C

Voltaj 1 – 3 V

Akım yoğunluğu 0,2 – 1,1 A/dm2

Kalın Altın Kaplamalar İçin

Formülasyon

Potasyum altın siyanür (%68) 113,4 gram

Potasyum siyanür 198,5 gram

Potasyum hidroksit 14,2 gram

Su 3,785 litre

Çalışma Koşulları

Çalışma sıcaklığı 63°C

Voltaj 3 – 6 V

Akım yoğunluğu 0,54 – 2,7 A/dm2



Bu banyo katod çubuğu hareketiyle, pervane veya pompalama karıştırmalı olarak kullanılmalıdır

Pürüzsüz Kalın Kaplamalar İçin

Reçete

Potasyum altın siyanür (%68) 30,0 gram

Potasyum siyanür 70,0 gram

Türk kırmızısı yağı 0,5 ml

Su 3,785 litre

Çalışma Koşulları

Çalışma sıcaklığı 60°C

Voltaj 2 – 4 V

Akım yoğunluğu 0,4 – 1,1 A/dm2

Azami parlaklık elde etmek için karıştırma yapılmamalıdır Sıcaklık düşürüldüğü takdirde kaplama daha parlak, ancak daha gevrek (kırılgan) olur Sıcaklık YÜKSELTİLDİĞİ takdirde, kaplama daha koyu, mat ve kaba olur Kaplama tabakasının sertlik derecesi yaklaşık olarak 130 DPH civarındadır (Elmas Piramit Sertliği – Diamond Pyramid Hardness #14 Derse bakın) Daha önceki banyoda ise bu sertlik 60-70 DPH civarındadır Bu banyo, 500 mikron kalınlığına kadar altın kaplayabilir Bu çözeltinin altın katodlarla kullanılması önerilir Paslanmaz çelikten anodlar kullanıldığı takdirde, çözelti birazdan açıklanacak şekilde tekrar doldurulmalıdır Bu banyonun, iki durumdan hangisi ilk oluşursa, 50 çalışma saati sonrasında ya da çözeltinin beher litresi için 10 amper-saat akım altında çalışması durumunda (litre başına yaklaşık 74 gram altın kaplama) bozulmaya ve koyu renk kaplama yapmaya eğilimi vardır Bu durumda çözelti yeniden doldurularak aktif karbon filtrasyonu ile amaca elverişli eski durumuna getirilmelidir, ancak bazı kaplamacılar, yeniden aktive etmek yerine çözeltiyi rafineriye göndermeyi tercih ederler