Пирофосфатные электролиты
Для замены токсичных цианидных электролитов предложен ряд других, в числе которых дифосфатные, этилендиамидные, полиэтиленполиаминовые, аммиакатные и др.
Первый из них в настоящее время можно считать наиболее перспективным для производства. Затруднения при его применении связаны с двумя обстоятельствами: дефицитностью основного компонента – дифосфата калия и необходимостью особенно тщательного выполнения операций технологического процесса, предотвращения загрязнения электролита.
При смешивании растворов сульфатов меди и дифосфата калия образуется дифосфат меди Cu2P2O7, который растворяясь в избыткеK4P2O7дает комплексное соединениеK2[Cu(P2O7)],или при большей концентрации растворяющего компонентаK6[Cu(P2O7)2].
В зависимости от рНи концентрации
свободных ионов
в растворе могут существовать в различных
соотношениях ионы меди [CuP2O7]2-и [Cu(P2O7)2]6-,
константы нестойкости которых,
соответственно, равны 2·10-9и
2·10-13.
В щелочном растворе при рН > 8 и
достаточном избытке свободных ионов
медь находится преимущественно в виде
шестизарядных комплексных ионов
[Сu(P2O7)2]6-,
которые образуются в результате
диссоциации:
K6[Cu(P2O7)2]
6K+
+ [Cu(P2O7)2]6- (12.д)
При уменьшении рНвозрастает относительная концентрация ионов [CuP2O7]2-вследствие взаимодействия [Cu(P2O7)2]6-с ионами водорода по реакции
[Cu(P2O7)2]6-
+ 4Н+
[CuP2O7]2-
+ H4P2O7 (12.е)
В слабокислых растворах
при рН 5 – 7 и незначительном содержании
свободных ионов
,
наряду с ионами [Сu(P2O7)2]6-и [CuP2O7]2-,
могут присутствовать комплексы [CuHP2O7]-
и [CuH(P2O7)2]5-.
Выделение меди на катоде происходит преимущественно в результате восстановления двузарядных комплексов, образующихся вследствие диссоциации шестизарядных комплексов по реакциям:
[Cu(P2O7)2]6-
[CuP2O7]2-
+ 
(12.ж)
[CuP2O7]2-
+ 2
→Cu +
(12.з)
При высоком значении рНвозможно прямое восстановление комплекса
[Cu(P2O7)2]6-
+ 2
=Cu+ 2
(12.и)
Разряд ионов меди характеризуется
значительной поляризацией, которая
возрастает с увеличением в растворе
концентрации свободных ионов
и значениярН. Поляризация обусловлена
двумя факторами: пассивированием
поверхности катода вследствие адсорбции
,
образования фазовых пленок (Cu2O,
Cu2P2O7)при низких плотностях тока и затруднением
подвода к катоду разряжающихся комплексных
анионов меди, которые возрастают с
увеличением плотности тока.
Для образования [Cu(P2O7)2]6-поддерживают соотношение концентрацийCu2+ : 
= 1 : (7–8).
При оптимальном значении рН= 8,0 – 8,5 в дифосфатном электролите достигается максимальная концентрация комплексных ионов[Cu(P2O7)2]6-.
Анодный процесс в дифосфатных электролитах отличается образованием при определенных условиях на поверхности меди пассивирующей оксидной или солевой пленки, что может привести к снижению анодного выхода металла по току.
Для стабилизации анодного процесса в электролит добавляют сегнетовую соль, щавелевую, лимонную, триоксиглутаровую кислоту.
В промышленности используют дифосфатные электролиты следующих составов (г/л) и режимы электролиза:
1. 80 – 90 CuSO4·5H2O; 350 – 370 K4P2O7; 20 - 30 NH4NO3; pH ~ 8,3 – 8,7; t = 40 - 50C, ik = 0,8 – 3 А/дм2
2. 30 – 65 Cu2P2O7·3H2O; 260 – 270 K4P2O7; 9 – 10 KH2PO4; 5 – 4 KNO3, аммиак (20%) до рН ~ 8,3 – 8,5; t = 50 - 55oС, ik = 1,5 – 5 А/дм2
3. 85 – 90 CuSO4·5H2O; 350 – 360 K4P2O7; 0,002 – 0,003 селенита натрия, рН ~ 8,3 – 8,7, t = 30 – 50oC, ik = 1 – 2 А/дм2.
Соотношение поверхностей катода и анода
1 : (2
3).
Покрытия, полученные в электролите 1,
малопористые и могут быть использованы
для защиты стальных деталей от цементации,
электролиты 2 и 3 предназначены для
получения покрытий значительной толщины,
в частности для гальванопластики.
С целью интенсификации процесса меднения при комнатной температуре и большего подавления реакции контактного обмена при осаждении покрытий на сталь в дифосфатный электролит вводят комплекс органических красителей.