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Doratura.

Metall. - Processo di rivestimento di una superficie metallica e metallizzata mediante uno strato di oro o di una sua lega. La d. ha nella maggior parte dei casi uno scopo puramente decorativo; vi sono anche dei casi in cui lo strato di oro è necessario per le caratteristiche intrinseche di questo metallo, quali la resistenza alla corrosione in tutti gli ambienti e l'elevata conducibilità elettrica e termica. Applicazioni di quest'ultimo genere si hanno in elettrotecnica ed elettronica (contatti e contattiere, etching-resist per circuiti stampati, parti di strumenti di precisione ecc.). La d. è condotta in primo luogo perché la fabbricazione di oggetti in oro massiccio sarebbe estremamente costosa; inoltre l'oro puro ha caratteristiche meccaniche alquanto scadenti. Molte delle leghe usate come rivestimento al posto dell'oro puro non sono impiegate tanto per ridurne il costo quanto per impartire all'oro una maggior durezza o resistenza all'abrasione. Per il costo dell'oro i rivestimenti impiegati hanno spessori molto bassi in quasi tutti i casi (da 0,05 micron ad 1 o 2 micron); spessori superiori sono molto rari. Il deposito di oro è sempre poroso e fessurato; di conseguenza la protezione dalla corrosione dell'oro è quindi limitata se sotto esso non è posto un sottostrato di materiale adatto (realizzabile anch'esso per elettrodeposizione) quale argento o nichel. Questo strato intermedio ha anche lo scopo di evitare che l'oro deposto in spessore sottile possa scomparire in certi punti (lasciando un deposito a chiazze) in quanto l'oro può essere assorbito per diffusione allo stato solido dal metallo base: questo è particolarmente facile se tale metallo è rame od ottone. Il colore del deposito può essere molto diverso secondo il bagno da cui il rivestimento d'oro è stato depositato; esso dipende oltre che dal metallo base anche dalla vita del bagno, dalle condizioni di deposizione, dalla presenza d'impurità, ecc. Questo è particolarmente importante in quanto - per oggetti di serie - è molto difficile avere una qualità controllata dal punto di vista del colore. La d. è una delle più antiche e delle più diffuse operazioni della galvanostegia; i bagni usati sono spesso segreti delle ditte oppure sono venduti da ditte specializzate che non ne comunicano mai con esattezza la composizione. Infine esistono numerosissimi brevetti sull'elettrodeposizione dell'oro. Un semplice metodo di d. è quello per immersione; il pezzo da dorare viene posto in una soluzione opportuna contenente oro, il quale si deposita per reazione di cementazione da parte del metallo del pezzo, una parte del quale passa in soluzione. Naturalmente gli spessori che si possono ottenere per questa via sono molti ridotti. Un bagno adatto a dorare per immersione su rame o sue leghe è il seguente:

Cianuro di oro e potassio
4g/l
Cianuro sodico
30 g/l
Cenere di soda
40 cc/l

Il cianuro d'oro impiegato è al 67% d'oro; il bagno lavora a 65 ÷ 80°C. Un bagno che va invece bene per dorare ad immersione dei pezzi in ferro o acciaio è il seguente:

Alcool etilico denaturato
100 cc
Cloruro di oro
0,1 g

che va usato a temperatura ambiente. Il metodo più generale per produrre d. è quello elettrochimico: l'elettrodeposizione dell'oro non presenta particolari difficoltà, se non che il costo del metallo consiglia di lavorare con bagni a concentrazione estremamente bassa di oro. Inoltre pressoché la totalità dei bagni impiegati sono a base di cianuri alcalini, che - come si sa - sono estremamente tossici. Solo recentemente sono stati introdotti bagni che non contengono cianuri, che sono però ancora poco diffusi. Nella d. galvanica si opera generalmente con anodi insolubili (di platino, titanio platinato, grafite o anche acciaio inossidabile) dato che anodi di oro sarebbero molto costosi e difficilmente aggredibili dalla soluzione. Un bagno che dà un deposito di oro molto puro e brillante è il seguente:

Cloruro di oro
4 ÷ 12 g/l
Cianuro potassico
30 g/l
Carbonato potassico
30 g/l
Fosfato potassico bibasico
30 g/l

che lavora nelle seguenti condizioni:

Temperatura
50 ÷ 65°C
Densità di corr.
0,1 ÷ 0,5 A/dm²

con anodi di oro o di acciaio inossidabile. Un altro bagno che dà depositi dello stesso tipo anche di grande spessore è il seguente:

Oro (come cianuro)
4 ÷ 12 g/l
Cianuro potassico
90 g/l
Brillantante (metallico)
0,01 g/l

Questo lavoro a temperatura ambiente (13 ÷ 25°C) con densità di corrente fino a 0,5 A/dm2 con anodi di acciaio inossidabile. Un bagno senza cianuri è il seguente (brevettato):

Oro
4 ÷ 12 g/l
Citrati (vari possibili)
90 g/l
pH (elettrometrico)
3 ÷ 6
Densità di corrente fino a
1 A/dm²
Anodi
platino o grafite

Nella maggior parte delle applicazioni, ovvero in quelle decorative, lo spessore di oro è molto basso, ossia è - come si suol dire - un flash di oro avente spessore inferiore a 0,2 micron. Depositi di questo tipo possono essere ottenuti facilmente anche dorando in roto; e si possono usare i bagni citati ma ve ne sono anche molti altri che conferiscono all'oro depositato una tinta particolare molto gradevole sotto il profilo estetico. Molti di questi bagni contengono anche un altro metallo oltre all'oro, onde il deposito è in realtà una lega. Il cosiddetto oro antico (di tinta tendente al verde) si può ottenere dal seguente bagno:

Aurocianuro potassico
(67% in oro) 3 g/l
Cianuro potassico
7,5 g/l
Cianuro di argento e potassio
3 g/l
Piombito sodico (Na2PbO2)
1,5 g/l

usato a circa 70°C con densità di corrente 2 ÷ 4 A/dm² con anodi di acciaio inossidabile e senza agitazione. Un tempo di 5 ÷ 10 secondi basta per produrre il flash di oro. Per depositare il cosiddetto oro rosa si può usare il bagno:

Aurocianuro potassico
4 g/l
Cianuro sodico
8 g/l
Ferrocianuro sodico
90 g/l
Fosfato bisodico
1,5 g/l

alla temperatura di circa 75°C con densità di corrente 0,1 ÷ 0,5 A/dm² ed anodi insolubili. L'oro rosso (a 14 carati) si può depositare dal bagno:

Aurocianuro potassico
1,5 ÷ 3 g/l
Ferrocianuro potassico
30 g/l
Cianuro di nichel e potassio
1,8 g/l
Cianuro di rame
1,5 g/l
Cianuro potassico
7,5 g/l

a 60 ÷ 70°C con densità di corrente 2 ÷ 4 A/dm² e anodi di acciaio inossidabile. L'oro bianco può invece aversi dal bagno:

Aurocianuro potassico
1,5 g/l
Cianuro di nichel e potassio
8,2 g/l
Cianuro di potassio
2,5 g/l

impiegato a 55-60°C con densità di corrente di 0,1 A/dm² circa. Tutti questi bagni contengono una sostanza che impartisce il colore all'oro depositato; così il cianuro di rame e potassio lo rende giallo od arancio o rosso (secondo le quantità); il cianuro di cadmio e potassio lo rende giallo o verde; quello di nichel e potassio lo rende giallo chiaro o bianco; quello di cobalto e potassio lo rende arancio o verde, e così via. Fra le leghe di oro depositate con percentuali sensibili di altri metalli ricordiamo solo le principali. a) Lega oro-argento. Non è molto usata in quanto non ha un aspetto molto bello (il suo colore tende al verde); trova applicazioni in elettronica. Si può depositare da un bagno a base di cianuro di oro e cianuro d'argento, con cianuro di potassio. b) Lega oro-rame. Se ne è già parlato a proposito dei depositi di oro colorati; la percentuale di rame può essere aumentata aumentando il tenore di rame nel bagno; il deposito in tal caso diventa più rosso. è usata per scopi decorativi. c) Lega oro-indio. A basso tenore di indio (0,1 ÷ 1%) è impiegata in elettronica per la fabbricazione di transistors e di circuiti integrati. d) Lega oro-antimonio. è usata nello stesso campo della precedente; il tenore di antimonio è sempre molto basso (ad es. 0,001%) in quanto questo metallo è dannoso all'aspetto e all'aderenza del deposito. e) Lega oro-nichel. è molto usata per la d. di componenti elettrici ed elettronici (es. contattiere e contatti) in quanto è abbastanza dura, resiste bene all'abrasione ed alla ossidazione (annerimento) superficiale. Il tenore di nichel è contenuto (2% al massimo) altrimenti il deposito avrebbe caratteristiche scadenti. Un bagno proposto per la deposizione di questa lega è ad es. il seguente:

Oro (come cianocomplesso)
0,8 ÷ 1,2 g/l
Nichel
0,26 ÷ 0,52 g/l
Cianuro potassico (libero)
22 ÷ 37 g/l
Carbonato potassico
30 ÷ 90 g/l

Il bagno va usato a 50 ÷ 60°C con densità di corrente di 0,3 ÷ 0,7 A/dm². Si possono ottenere altre leghe di oro sia binarie sia ternarie (es. Au-Pt, Ag-Au-Pt, ecc.) che hanno però una scarsissima importanza pratica. Esistono anche altri metodi di d. che hanno un'importanza più che altro storica. La d. per contatto è una variante di quella per immersione: il pezzo da dorare viene posto a contatto di un pezzo di metallo meno nobile in un bagno opportuno contenente ioni oro: si origina una forza elettromotrice di catena galvanica che fa depositare uno strato di oro sul pezzo mentre si scioglie una equivalente quantità del metallo meno nobile. La d. per amalgamazione si ottiene strofinando il pezzo con un amalgama di mercurio ed oro che si distende a formare un film sottile su tutto il pezzo. Quando questo viene scaldato tutto il mercurio evapora lasciando uno strato di oro. La d. alla pasta si può fare su zinco o su altri materiali previamente zincati, e serve più che altro per dorare localmente (ad es. sulla zona di un oggetto che non si è dorata con gli altri processi). Sulla parte da dorare si spalma una pasta (o vernice) contenente del cloruro d'oro; una successiva riduzione dell'oro a mezzo cloruro ammonico e polvere o graniglia di zinco lascia sul pezzo uno strato di oro che dopo asportazione della pasta residua può essere reso lucido per spazzolatura. Un problema che interessa la d. è il recupero dell'oro dai bagni esauriti, che viene sempre fatto dato il costo del metallo. I metodi sono vari; più usati sono quello chimico (precipitazione con solfato ferroso) e quello elettrochimico (elettrolisi spinta della soluzione).