硫脲為白色且有光澤的晶體,易溶于水,熔點在 176~178 ℃之間,在加熱的過程中可以溶于乙醇。硫脲分子中由于硫原子和氮原子上存在孤對電子,因此可以與多種金屬離子形成配合物,但絡合常數一般較小。值得注意的是,由于硫脲中的硫原子對貴金屬具有特殊親和力,硫脲往往能夠和貴金屬形成穩定的絡合物,從而廣泛應用于電鍍和化學鍍貴金屬。而且,硫脲是一個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構。
硫脲在電鍍和化學鍍中的作用
1、用作配位劑
根據硫脲分子的組成,硫原子容易與 Au、Ag 以及 Cu 等金屬離子形成穩定的配合物,如:將硫脲與 Ag+ 融合時,配位離子是[Ag(H2NCSNH2)3]+ ,穩定常數相對較高。也就是說,在硫脲使用中,通過與貴金屬配位化合,可以增強穩定性。
(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出逐漸增長的狀態,也就是說,銀晶體的大小、數量與硫脲的沉積層存在著緊密關聯。
(2)在化學鍍中的作用
根據硫脲與化學鍍的使用特點,在不同的化學鍍中存在著差異性。如:在 Cu 與 Cu 合金表面化學鍍融合中,將鍍液中加入硫脲,會衍生出一定的生物,最終達到降解鍍液的目的。整個過程中,硫脲的濃度一定要控制在 0.3~2.0 mol/L 的范圍,以增強配位的有效性,避免技術運用不合理問題的出現;將硫脲運用在化學鍍中,在 Cu 鍍上鍍 Sn-Pb 合金時,可以形成穩定性的配位化合物,有效改善 Cu 以及 Sn 的平衡點位,發揮硫脲與化學鍍的優勢,提高技術運用的整體效果。
2 、用作化學穩定劑
硫脲作為化學鍍中的穩定劑,在與某些金屬離子反應中,會發揮配合化合物的穩定性,及時改變硫脲的濃度,達到緩解電鍍速率的目的。研究發現,硫脲可以穩定化學鍍銅融合,保證鍍層的緊密性及耐腐蝕性。將硫脲運用在化學鍍溶液中,其穩定性的使用效果較為明顯,如在印制電路工藝中,通過兩種無紙的融入,可以增強離子的聯合能力,時刻保持離子電活性,從而達到穩定溶液的目的。
3、用作電鍍添加劑
根據硫脲分子結構,其中的硫原子具有較為明顯的配位作用,可以實現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,同時也可以提高陰極計劃的作用,達到細化鍍層的目的,實現工藝產品生產平整、光滑的調節目的。在實驗過程中,硫脲中的鍍液在發生水解的情況下,會生成溶膠MeS,通過選擇性的吸附,可以發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,將硫脲運用在電鍍領域中,通過與電鍍鋅的使用,硫脲作為鍍銅添加劑,可以提高鍍層的吸附能力,滿足工業產業的技術需求。在實驗研究中,將鍍銅液中加入少量的硫脲,可以增強鍍鋅層的平整度,而且也可以提高材料的耐腐蝕性,滿足當前工業產業對材料的生產需求。也可以改善銅鍍層的外觀特點,優化硫脲在電鍍工藝中的使用效果。
4、用作其他工藝
在工藝產業運行及持續發展的背景下,工業產業在提高產品質量同時,為了更好地改善工藝外觀效果,需要結合硫脲的結構組成,將其運用在電鍍以及化學鍍領域中,以增強工藝生產的整體效果。在硫脲使用中,不僅可以將其作為電鍍及化學鍍中的晶粒細化劑,同時也具有加速劑的作用。