在锡镍合金枪色电镀中，除主络合剂外，氨基酸是一个不可缺少的组分，它与锡离子和镍离子均起络合作用，尤其是与镍离子络合使其析出电位与锡离子接近而产生共析。特别是氨基酸对镀层生成枪色色泽起决定性作用。 氨基酸因结构影响有三个不同于一般无机物的现象，因此研究和选用氨基酸是枪色电镀的一个基本技术。 1．氨基酸的结构和特性 氨基酸是分子中同时含有氨基(-NH2)和羧基(-COOH)的化合物，也可看作是一种有复合官能团的羧酸。由于氨基和羧基的相对位置不同，可以分为a、β、r等多种氨基酸，在氨基酸分子中与羧基相邻的碳原子称口碳原子，在口碳原子上连接氨基的叫a-氨基酸。由于蛋白质水解生成的氨基酸都有这样的结构，因此我们研究的都是a-氨基酸。其通式为：
R是侧链部分；R代表的基团不同，就会组成不同氨基酸。如甘氨酸的R是一个氢原子，丙氨酸的R是一个甲基。氨基酸还有下列三个特性。 (1)立体异构现象氨基酸的分子排列有立体异构现象。由于氨基酸分子中没有对称因素而引起旋光性相反的两种不同空间排列，当分子中1个碳原子与4个不同的原子或原子团连接时就有可能出现两种光学或旋光异构物，组合分成以下三个类型。 ①L体：使偏振光左旋的，称左旋体。 ②D体：使偏振光右旋的，称右旋体。 ③DL体：左右体又称外消旋体。是互为对映体的左旋体与右旋体等量混合而形成不具旋光性的混合物。 通过枪色镀液试验发现：氨基酸的L体、D体和DL体，对电镀的作用完全相同，可任意选用。 (2)两性电离现象氨基酸的分子中氨基具有碱性，羧基具有酸性，因此氨基酸是一种两性化合物，与酸碱均能反应： 甘氨酸与酸的反应： 甘氨酸与碱的反应： 通过枪色电镀试验发现：氨基酸两性电离现象使之在酸性或碱性镀液中都能使用。如甘氨酸既可在碱性焦磷酸盐、氰化物镀液中作添加剂，又可在酸性氯化物、氟化物中作添加剂。 (3)“等电点”现象 氨基酸溶于水时，能发生两性电离，其羧基能电离出H+，使氨基酸带负电荷，成为阴离子；其氨基则能和水中的H+结合，发生碱式电离，使氨基酸带正电荷，成为阳离子。 氨基酸的酸式电离： 氨基酸的碱式电离： 若将氨基酸水溶液的pH适当调节，使氨基酸的酸式电离与碱式电离程度相当，在一个分子内形成等量正电荷与负电荷，处于等电状态，这个pH值称为氨基酸的等电点。不同氨基酸其等电点也不同，详见表8-6。 表8-6几种重要的咖氨基酸
续表
通过试验发现：一般氨基酸水溶性较好，但当pH在等电点时，氨基酸的溶解度最小。如胱氨酸在pH4．8的水溶液中几乎不溶解。但只要改变pH，不论是用强无机酸或强碱，则都会溶解得很好。 枪色电镀溶液的pH，尽管受到配方组成的限制，但为使所选用的氨基酸发挥作用，不至于不溶解，也必须避开等电点这个pH值。 2．氨基酸的分类与选用 根据结构上的特点，氨基酸可分成脂肪族氨基酸、芳香族氨基酸及杂环氨基酸三类。 若根据分子中所含氨基与羧基的数目，则可分为中性氨基酸(一氨基一羧基)、酸性氨基酸(一氨基二羧基)、碱性氨基酸(二氨基一羧基)及含硫氨基酸等。 几种重要的a-氨基酸见表8-6。 表8-6所列氨基酸都是脂肪族氨基酸。在枪色电镀中实际使用含硫氨基酸和中性氨基酸较多。 (1)含硫氨基酸 根据电镀黑镍原理，硫离子与镍离子会生成黑色硫化镍，所以选用含硫氨基酸有特殊意义，可使镀层发黑—也就是枪色。从表8-6中可看出，含硫氨基酸仅有三种，即蛋氨酸(又名甲硫氨酸)、半胱氨酸(又名硫代氨基丙酸)及胱氨酸(又名双硫代氨基丙酸)。在枪色电镀中，用含硫氨基酸比不含硫氨基酸其黑度深得多。 值得一提的是，硫离子与锡离子会生成黄褐色的硫化锡，所以锡量的高低对枪色是否带褐色有很大影响。 (2)中性氨基酸 中性氨基酸在枪色电镀中作用相当大，在多种中性氨基酸中如何选用呢?因在结构上，侧链的R处含不同基团就组成不同氨基酸，R所含分子量越低，则有效百分率越高。当R为一个氢原子时，其有效百分率则最高。而R为氢原子的氨基酸是甘氨酸，所以用中性氨基酸多选用甘氨酸。 (3)枪色镀层色泽的分类枪色镀层开始是以铁黑带褐又闪现寒光色彩来命名。随着工艺的普及，枪色镀层色泽分成以下五类(焦磷酸盐镀液)。 ①微黑又称不锈钢色。在光线明亮处酷似乌镍。以选用甘氨酸为主，含量为5～15g／L，随着添加量增大，微黑也加深，蛋氨酸含量为0.1～O.6g／L。甘氨酸过多镀层发花。 ②浅黑浅黑色的蛋氨酸含量是0.8～lg／L。提高含量黑度增浓。甘氨酸要加5～10g／L。 ③次黑 次黑色的蛋氨酸含量是2～3g／L，还要加甘氨酸5～l0g／L。 ④中黑 中黑色的蛋氨酸含量是3～5g／L，甘氨酸5～10g／L。已接近深黑，被认为是标准枪色。 ⑤深黑很深的黑色，蛋氨酸应加5～8g／L，多加更黑。甘氨酸仍是5～l0g／L。 此外，有必要进行以下说明：枪色黑度的深浅，会随着光线的强弱与折射，使观察者感到黑度变深或变浅，如镀在光亮底层上变浅，镀在粗糙底层上变深；镀后不涂清漆变浅，镀后涂清漆变深；在阳光下观察变浅，在日光灯下观察变深等。在选择色调时要注意。 |
