塩化金って？

質問

「QNo.1948883」で、赤茶色に変色したプリント基板の表面を、
知人を通じて分析してもらったところ、変色箇所からClとOとAuが
検出されました。

その知人いわく、何らかの条件で塩化金ができているのではないか？
とのことですが、塩化金が出来るメカニズムがわかりません。

どのような環境がそろえば塩化金ができるのでしょうか？

回答No.4

c80s3xxx · ベストアンサー

> 変色はなぜプラス側に起こるのでしょうか？

金が酸化されるのが電気化学的におこっているからです．つまり電気分解の原理です．金の酸化は本質的には次の反応です．
Au → Au3+ + 3e
Au3+ ができるためには電子を引き抜く反応物が必要ですが，化学反応でこれができるような強力な電子引き抜き剤（これを酸化剤というのですが）はあまりありません．しかし，電気的なエネルギーを使えば，数V以下で十分にこの電子引き抜きはできます．したがって，プラス側の電位がかかっているところで酸化がおこるのです．
ふつうの水の中で電圧をかけてこの反応をおこすと，金は表面のごく薄い層だけがAu2O3という形の酸化物になります．これは目で見てもほとんどわかりません．しかしハロゲン化物イオン（典型的にはCl-ですが，ほかにもBr-とかI-) が共存すると，これらがAu3+を安定化する効果によって，酸化反応がより容易におこるようになります．しかも，この反応は表面だけにとどまらず，かなり奥の方にまで進行します．したがって目に見える変色となって観察されるのです．
ちなみにマイナス側では，たとえば空気から溶け込んできた酸素が電子を受け取るという反応がおこり，全体として電荷バランスがくずれないようになっています．このような機構で反応がおこるためには正負の電極の間がある程度の水の層でつながっている必要があります．フェノール基板などは比較的吸湿性があるため，ごくごく薄い水の層が表面に形成されることはよくおこります．銀半田のマイグレーション現象というのをご存じでしょうか．これも電気化学的な機構でおこるのですが，吸湿性の低い基板材料（ガラエポ等）にすることでほとんどこれを回避できます．

> また、無電解メッキの洗浄残物とはどのようなものでしょうか？

いろいろありえますが，上記の機構のために重要なのはCl-です．使った無電解メッキ液にCl-が含まれているかどうかは何ともいえませんが，含まれていればそれが基板に残留している可能性はあります．

お礼

お礼が遅くなりましたm(_ _)m
今回のプリント基板はガラエポ（FR－４）なのですが、そういえば
金メッキの業者が以前と違うので確認してみます。
「Cl-」がポイントということは、場所が海に近いとか、すぐ近くに
下水処理場がある・・・等も関係がありそうですね。
わかりやすいご回答をありがとうございました。

回答No.3

c80s3xxx

今，もとの質問を確認しました．
電蝕の一種で間違いないと思います．
環境的に水分を遮断する方法を取るか，あるいは基板の材質を再検討した方がいいでしょう．たぶんフェノール基板を使っているのではないでしょうか? これをガラエポとかにするだけでかなり違うと思います．

回答No.2

c80s3xxx

金は比較的酸化されにくい物質ではありますが，ハロゲン化物イオンの存在下で少しきつい酸化条件がかかると，意外に簡単に酸化されて，酸化物や塩化物を生成します．
プリント基板ということなので，普通に考えると，塩分を含む水分が付着し，電位差のあるパターンの別の部分との間で軽くショート状態になって，電気化学的に酸化が進行したのでしょう．この場合，変色した方が相対的にプラス側で，マイナス側ではとくに変化はおこらないはずです (金メッキされていても銅のままでも)．変色した部分が回路的に周囲に比べて高い電位になっていれば可能性は高いですね．2Vもあればこの変化には十分です．
塩分は基板をエッチングあるいは無電解メッキしたときの洗浄残物からかもしれません．水分は結露かもしれません．

補足

回答ありがとうございます。

変色はなぜプラス側に起こるのでしょうか？
（実際、プラス側にしか変色は起こっていません）
また、無電解メッキの洗浄残物とはどのようなものでしょうか？
（確かに金メッキは無電解メッキです）

ご存じでしたらご教授お願いします。

回答No.1

noname#160321

塩化金酸の方が有名ですね：
http://www.pref.shiga.jp/e/imuyakumu/dokugeki/e18.html
http://www.pref.shiga.jp/e/imuyakumu/dokugeki/e22.html
で、王水(aqua regia)
http://www.chemistryquestion.jp/situmon/shitumon_koukoukagaku_kagaku24_aqua_regia.html
非常に強い酸化状態に塩素と金があれば出来ます。

お礼

回答ありがとうございます。
リンク先を拝見しました。
「紅色又は暗赤色」・・・まさしくこんな色です。
ありがとうございました。