Xi Mạ Kẽm Từ Hóa Chất Sun Fat.
Tắc Kê Mạ Kẽm Dung Dịch Sun Fat
Lớp xi mạ kẽm từ dung dịch sunfat có kích thước không đồng đều, mặt lớn nhất của các tinh thể gần như luôn luôn song song với nhau và với nền.
Nếu tiến hành mạ kẽm thí nghiệm một cách đặc biệt trong dung dịch sunfat với hóa chất thật tinh khiết,mật độ dòng điện catot đủ nhỏ và điều kiện mạ thật ổn định…
Dung dịch này chỉ mạ cho các vật có hình dạng đơn giản như tấm băng, dây,… cho tốc độ mạ cao, hiệu suất dòng điện lớn, lớp mạ ít bị giòn hydro, dung dịch không độc.
Chiều dày lớp mạ ở tính theo công thức (6.4) hay tính gần đúng theo
công thức sau :
S = ’17 H.t.Dc um
trong đó H – hiệu suất dòng điện, ( thường từ 0,96 – 0,98), %
t- thời gian mạ, h
D. – mật độ dòng điện, A/dm2
Bảng 7.1 giới thiệu một số dung dịch hiện đang dùng.
Dung dịch 1 mạ kẽm mờ. Dung dịch 2-4 mạ kẽm bóng. Dung dịch 2 và 4 chủ yếu để mạ quay.
Dung dịch 3 mạ treo. Dung dịch 5 mạ liên tục cho dây, băng, tấm ….
Tỷ lệ diện tích anot/ catot Sa Sc = 1/1.
Anot bằng kẽm có độ sạch cao và trung bình .
Nhôm sunfat và phèn nhôm có thể thay thế cho nhau bằng lượng tương đương; chúng làm ổn định pH và tăng độ dẫn điện Na2SO4 , K2SO4 và (NH4)2SO4 cũng làm tăng độ dẫn điện cho dung dịch.
Bảng 7.1. Một số dung dịch mạ kẽm sunfat thường dung
Dextrin, urotropin, polyacrilamit, U-2, DSU … là các chất hoạt động bề mặt, chất bóng.
Khi pha chế dung dịch chúng được pha riêng rồi cho vào cuối cùng sau khi dung dịch đã được xử lý thật tốt.
U-2 và DSU là các chất cầm màu dùng trong công nghiệp dệt. DSU là sản phẩm ngưng tụ của dixyandiamit với formaldehyt; ở dạng sirô màu vàng hay nâu, hòa tan tố trong nước.
U-2 là sản phẩm ngưng tụ của dicyandiamit với urotropin trong axit axetic; ở dạng sirô đục.
Dùng đồng thời U-2 và DSU sẽ cho lớp mạ bóng và gắn bám tốt.
Trước đây hay dùng chất bóng là axit 2,6-2,7- disunfonaphtalic (2g/l), keo da, glucoza,…
Ngày nay các chất bóng được nghiên cứu khá nhiều và các nhà chế tạo cung cấp chúng dưới những tên thương mại, mã hóa, trong số đó có nhiều chất cho kết quả rất tốt.
Có thể mạ kẽm sunfat bằng dòng điện đổi chiều :
chu kỳ T = tc+ ta = 65; tỷ lệ tc/ ta = 6 / 1
trong những dung dịch trên và được phép tăng mật độ dòng điện lên 2 – 3 lần;
có thể mạ treo hoặc mạ quay; hiệu suất dòng điện anot không vượt quá 100%.
Pha chế dung dịch :
Pha riêng từng chất trong nước ấm 50-60 °C, để lắng và lọc vào bể mạ, thêm nước đến thể tích đã tính.
Điều chỉnh pH bằng H2SO4 hay NaOH 2-3%; xử lý diện cho dung dịch ở điện thế 1 – 1,5 V và Dc = 0,5 – 0,8 A/dm2 đến khi được lớp mạ sáng, nhẵn.
Thêm phụ gia, chất bóng (đúng theo chỉ dẫn) và bắt đầu khai thác.
Định kỳ phân tích và điều chỉnh dung dịch.
Tạp chất có hại là những kim loại dương hơn kẽm, chứng thoát ra tại dòng giới hạn, làm cho lớp mạ bị sùi, xám hoặc đen.
Nồng độ tối đa cho phép As 0,005 g/1, Sb 0,05g/1, Cu 0,08g/1, Fe 0,6g/1, không được có mặt ion Mn, Cr, nitrat.
Loại bỏ chúng bằng cách xử lý điện ở điện thế 1-2 V, và D = 0,2 – 0,3 A/dm2,
hoặc bằng cách ngâm anot (hay lá kẽm, bột kẽm) không điện trong dung dịch để kẽm hòa tan và đẩy chúng ra ở dạng bột bám trên anot (hay lá kẽm),
sau đó cọ sạch anot (hay vớt bỏ lá kẽm) và lọc sạch dung dịch.
Loại sắt bằng H2O2 (0,5 ml cho 1 lit dung dịch) để oxy hóa Fe2+ thành Fe3+, sau đó kết tủa dưới dạng Fe(OH)3 nhờ NaOH hay NagCO3.
Dextrin kém chất lượng có thể gây các chấm đen trên lớp mạ,
khắc phục bằng cách xử lý điện ở pH 2-3, khuấy bằng khí nén và thêm 0,5 – 1mll H2O2 vào.
Chất hữu cơ nhiều quá (kể cả keo và gelatin) lớp mạ sẽ giòn, khắc phục bằng cách mạ xử lý và lọc qua than hoạt tính hoặc dùng tanin .
pH cao và mật độ dòng điện lớn sẽ sinh ra Zn(OH)2 làm lớp mạ tối, xùi và bở.
Nồng độ kẽm loãng dễ sinh cây, nhất là khi dùng mật độ dòng điện lớn.
Lớp Mạ Kẽm Từ Dung Dịch Hóa Chất Xyanua.
Mạ được các vật có hình dạng phức tạp; lớp mạ mịn, kín.
Tốc độ mạ chậm; độc hại; dễ bị cacbonat hóa; đắt.
Chiều dày lớp mạ kẽm S từ dung dịch xyanua cũng tính theo công thức sau:
S = 17,2 H.t.D um
trong đó H – hiệu suất dòng điện, ( thường từ 0,60 -0,85) % ;
t – thời gian mạ, h
Dc – mật độ dòng điện, Adm*.
Mật độ dòng điện càng cao thì hiệu suất dòng điện càng bé.
Một số dung dịch mạ kẽm xyanua được trình bay trong bảng 7.3 .Tỷ lệ diện tích các điện cực Sa : Sc = 2 (riêng dung dịch 5 có thể là 0,5 – 1,5).
Bång 7.3
Anot là kẽm có độ sạch cao; thường có mặt 0,3% Hg và 0,5% Al để tăng độ hòa tan cho anot,
ngược lại nếu anot tan quá nhiều (dư Zn) cần thay một phần anot kẽm bằng anot thép (trơ).
Dung dịch 1 mạ cho vật có hình dạng khá phức tạp.
Dung dịch 2 cho tốc độ mạ cao.
Dung dịch 3 trước đây dùng để mạ bóng.
Dung dịch 4 và 5 là các dung dịch mạ bóng hiện đại.
Chất bóng BZ-ATZ cho lớp mạ rất mịn, đồng đều; sau khi cromat hóa sẽ sáng bóng như lớp mạ crom (đã có bán ở thị trường Việt Nam).
Tạp chất :
những ion dương hơn kẽm như Sn2+, Cu2+ , Pb2+, As3+,… là những tạp chất có hại, nhất là đối với dung dịch mạ bóng,
chúng làm cho lớp mạ bị xám, kém bóng, sau khi tẩy bóng lại xấu đi, tốn nhiều chất bóng,…
khi đó cần được loại bỏ bằng cách thêm 3-4g/1 Na2S vào dung dịch để kết tủa chúng dưới dạng sunfua,
hoặc cho 2-5g/1 bột kẽm hay phôi kẽm vào dung dịch ngâm một thời gian để đẩy chúng ra dưới dạng bột kim loại, hoặc xử lý điện với D. = 0,1-0,2 A/dm2.
Sau đó cần lắng, gạn hay lọc sạch dung dịch.
CrO3, các nitrat và các chất oxy hóa lẫn vào dung dịch sẽ làm giảm tốc độ mạ rất nhiều,
khí thoát ra rất mạnh, rất khó loại bỏ chúng (xử lý điện thật lâu có thể khắc phục đối với trường hợp nhiễm ít các chất này).
Chất hữu cơ lẫn nhiều trong dung dịch sẽ làm lớp mạ bị giòn, sọc, và màu sắc không đều .
Loại bỏ nó bằng cách cho thêm 1-2g/1 than hoạt tính vào dung dịch, khuấy và lọc liên tục trong vài ba giờ.
Sau đó mạ xử lý đến khi đạt yêu cầu.
Thành phần dung dịch :
Cần giữ đúng tỷ lệ NaCN và NaOH trong dung dịch mới thu được lớp mạ tốt và hiệu suất dòng điện cao.
Thừa NaCN, khí sẽ thoat ra nhiều, mạ ăn chậm, nồng độ kẽm đặc dần lên. Thừa nhiều NaOH
và thiếu NaCN, khí thóat ra ít, mạ ăn nhanh, nhưng lớp mạ thô và khó ăn mạ trong khe kẽ, lỗ khuất ….
Nếu thiếu cả NaCN và NaOH, nồng độ kẽm giảm dần, anot dễ bị thụ động (có màng trắng bao phủ làm chúng khó tan), lớp mạ thôi.
Khi nồng độ Na2CO3, tích tụ quá 100g/1 sẽ kết tinh lên thành bể, làm giảm hiệu suất dòng điện, mật độ dòng điện và chất lượng lớp mạ.
Loại bỏ nó bằng cách thêm 1,5g Ba(OH)2 hay CaO vào dung dịch để kết tủa 1g Na2CO3, sau đó phải lắng, gạn khỏi dung dịch.
Nhiệt độ và mật độ dòng điện cần giữ đúng như quy định mới cho lớp mạ mịn, nhẵn kín, nhất là đối với dung dịch mạ bóng.
Pha thế dung dịch :
NaCN và NaOH hòa tan riêng. ZnO pha nước thành hổ rồi đổ từ từ vào dung dịch NaCN và khuấy cho tan gần hết.
Rót dung dịch NaOH vào, khuấy đến khi tan hết ZnO.
Thêm nước cho đủ thể tích, cho dung dịch Na2S vào, để lắng, gạn vào bể mạ.
Xử lý điện cho đến khi được lớp mạ sáng, thêm chất bóng và đưa vào khai thác. Chú ý tuân thủ các quy định về an toàn lao động khi ha chế, làm việc với NaCN.
