En el proceso de galvanoplastia la mayoría de piezas a revestir son piezas de acero, seguidas del acero inoxidable, el cobre y sus aleaciones, el aluminio y sus aleaciones, las aleaciones de zinc, etc. Antes del revestimiento, existe un proceso de eliminación de óxido y eliminación de la película de óxido, y el decapado y eliminación de óxido de las piezas de acero es el más utilizado. Se producirá hidrógeno durante el decapado y la eliminación de óxido. Durante el proceso de galvanoplastia, se liberará una gran cantidad de hidrógeno junto con la deposición de metal, especialmente aquellos metales con potenciales muy negativos, como el zinc. En soluciones de revestimiento alcalino, la eficiencia de la corriente del cátodo no es alta. A veces el área del ánodo es pequeña, la densidad de corriente del ánodo es demasiado grande, lo que provoca la pasivación del ánodo, o se utiliza un ánodo insoluble y el oxígeno precipita en el ánodo. Estos gases forman burbujas que transportan la solución de revestimiento hasta la interfaz líquido-aire para formar niebla. Debido a la alta densidad de corriente utilizada en el desengrasado electrolítico, especialmente en el desengrasado electrolítico del cátodo, se generan muchas burbujas de hidrógeno y la niebla alcalina se escapa violentamente; la solución de revestimiento alcalino que contiene cianuro sacará la niebla de cianuro; para usar debido al cátodo del cromado decorativo ordinario. La eficiencia actual es solo del 13% al 15%. Fecha de publicación: 2013. 01. 19Fecha de revisión: 20 13-0 3-19 El gas hidrógeno precipitado produce una niebla de cromo carcinógena altamente tóxica. Estos gases de escape contaminan gravemente el medio ambiente y causan daños a la salud de los operadores de galvanoplastia. Una forma más eficaz, factible y económica de controlar los gases de escape es aplicar supresores de niebla. La función del supresor de niebla es forzar que la concentración de niebla en el aire sea lo más baja posible. El propósito es reducir el escape de gases nocivos durante el proceso de galvanoplastia, fortalecer la recolección y el tratamiento inofensivo de los tubos de escape y mejorar. el entorno de trabajo y al mismo tiempo cumplir con los estándares nacionales de emisiones. 1. Principio de supresión de niebla y requisitos técnicos del supresor de niebla 1. 1. Principio de supresión de niebla del supresor de niebla. El componente principal del supresor de niebla es el tensioactivo. Los tensioactivos se dividen en tensioactivos no iónicos, aniónicos, catiónicos y anfóteros. Elija un supresor de niebla según si el baño supresor de niebla es ácido o alcalino y la composición química del baño (si hay un agente oxidante o reductor fuerte, la fuerza del ácido o la alcalinidad). Independientemente del tipo de tensioactivo, puede reducir la tensión superficial del líquido del baño. Datos de Wanfang? 9? 936? 9? 9Ju l. 2013P la tin ga n dF in ish in gV 0 1. 35N o． 7 N º de serie . 24 4 Cuando se agrega un supresor de niebla al líquido del baño, la interfaz aire/líquido queda cubierta por un tensioactivo, formando una película monomolecular. Los grupos hidrófobos del tensioactivo están dispuestos verticalmente y apuntan al espacio, mientras que los grupos hidrófilos apuntan al líquido del baño. Dentro del baño líquido, la tensión superficial en la interfaz sólido/líquido en la superficie del electrodo disminuye y el gas precipitado se desorbe fácilmente para formar pequeñas burbujas que ascienden lentamente. Cuando la niebla ácida, la niebla alcalina o la niebla alcalina que contiene cianuro transportada por las burbujas durante el proceso ascendente pasa a través de la membrana monomolecular de la interfaz gas/líquido con cierta resistencia mecánica y elasticidad, es bloqueada por ella y no estalla inmediatamente sino que se acumula. la superficie del líquido para formar una capa de espuma. La niebla líquida se acumula en gotas más grandes en las burbujas y regresa al líquido del tanque bajo la acción de la gravedad. El uso de supresores de niebla reduce la difusión de componentes nocivos al aire, logrando el propósito de proteger el medio ambiente y mejorar la calidad del aire. 1． 2 Requisitos técnicos para supresores de niebla Los componentes principales de los supresores de niebla son tensioactivos, compuestos orgánicos o una combinación de múltiples tensioactivos. Los requisitos técnicos son los siguientes: 1) El supresor de niebla puede reducir significativamente la tensión superficial de la solución de revestimiento y tiene buena humectabilidad y dispersión. 2) El supresor de niebla es resistente a ácidos y álcalis, tiene propiedades químicas estables, no se descompone y no reacciona química ni electroquímicamente con otros componentes. No tiene ningún impacto en el proceso de galvanoplastia y no afecta la calidad (propiedades mecánicas y físicas) de la capa galvanizada. 3) La concentración del supresor de niebla en el entorno de uso debe ser lo más baja posible para formar una capa de espuma estable en su sistema de trabajo. El espesor de la capa de espuma se puede ajustar a medida que la concentración aumenta o disminuye (10 ~ 30 mm). . La pared de película de espuma generada debe tener cierta resistencia mecánica, elasticidad y espesor apropiado, y puede resistir la colisión y el impacto entre burbujas/burbujas y burbujas/piezas de trabajo.
4) La fuerza de adsorción y el valor de equilibrio de afinidad (HLB) del tensioactivo deben ser moderados, y los valores de demanda química de oxígeno (DQO) y demanda bioquímica de oxígeno (DBO) deben ser pequeños, el tensioactivo debe ser fácilmente biodegradable y requerido; ser compatible con otros tensioactivos o compuestos orgánicos tener buena sinergia. 2 Aplicación del supresor de niebla 2. 1 Inhibidor de corrosión ácida y supresor de niebla En la industria de galvanoplastia, las piezas mecánicas generalmente requieren un tratamiento previo antes del revestimiento, que incluye limpieza con álcali, decapado, limpieza con solventes orgánicos y limpieza con solventes a base de agua. Los ácidos comúnmente utilizados para eliminar óxido, películas de óxido y suciedad de materiales metálicos incluyen ácido cítrico, ácido oxálico, ácido sulfúrico, ácido fosfórico o ácido clorhídrico. Desde la perspectiva del costo y la velocidad de la limpieza, la limpieza con ácido clorhídrico ocupa una posición dominante. La fracción de masa de ácido clorhídrico industrial es de aproximadamente el 30%. Durante la limpieza se emite una gran cantidad de niebla ácida, que es gravemente perjudicial para los operadores y provoca corrosión en los equipos de galvanoplastia. Los supresores de niebla decapante a menudo tienen la doble función de inhibir la corrosión y suprimir la niebla. Para proteger el efecto del decapado del acero, la eliminación de óxido y la eliminación de incrustaciones, es necesario proteger la superficie metálica expuesta de la corrosión excesiva y se agregarán algunos inhibidores de corrosión. Los inhibidores de corrosión por decapado con ácido clorhídrico tradicionales incluyen tensioactivos aniónicos como metenamina, derivados de triazol, urea y lauril sulfato de sodio. veintiuno. La investigación sobre inhibidores de corrosión por decapado y supresores de niebla se está desarrollando en la dirección de la multifuncionalidad, que no sólo es adecuada para una variedad de ácidos, como el ácido clorhídrico, el ácido sulfúrico y el ácido fosfórico, sino también para una variedad de materiales base. , como acero, acero inoxidable, cobre, aluminio y sus aleaciones, etc. Zhang Lei et al. informaron sobre un nuevo tipo de inhibidor de niebla ácida F C. 1100. Este inhibidor es un compuesto orgánico que contiene flúor que puede reducir eficazmente la tensión superficial del electrolito, permitiendo que el oxígeno precipitado del ánodo durante la electrólisis escape suavemente, sin llevar niebla de ácido sulfúrico al aire, reduciendo así la cantidad de ácido sulfúrico. Ácido en el aire. El efecto de la niebla de ácido sulfúrico. Xu Jingjing et al. H1 informaron la fórmula del compuesto inhibidor de corrosión e inhibidor de niebla: 8% de metenamina, 5% de gluconato de sodio, 2% de l, 4-butinodiol, 1% de emulsionante OP-10, 0. 5% lauril sulfato de sodio, 0. 5% fijo más S A - 20, 0. 5% de ácido oxálico, 0. 2% tiourea, equilibrio agua. Los experimentos han demostrado que el efecto sinérgico entre los componentes del inhibidor de corrosión compuesto y el supresor de niebla es bueno, y la eficiencia de inhibición de la corrosión y supresión de niebla del inhibidor de corrosión y el supresor de niebla han alcanzado un nivel relativamente ideal dentro de un amplio rango de temperaturas. 2. 2 Supresor de niebla alcalino El supresor de niebla alcalino se utiliza en procesos de galvanoplastia como desengrasado electrolítico, cobreado alcalino, zincado alcalino (sin cianuro y con cianuro) y aleaciones de cobre y estaño. En la actualidad, los desengrasantes electrolíticos utilizan principalmente tensioactivos con baja espuma, buena humectación y penetración, buena lavabilidad con agua y función de supresión de niebla. Generalmente, los supresores de niebla especiales no se agregan por separado. Para el revestimiento de zinc alcalino, el revestimiento de cobre alcalino y las aleaciones de cobre y estaño, especialmente soluciones de revestimiento que contienen cianuro, algunas empresas utilizan supresores de niebla. Durante el proceso de galvanoplastia, las soluciones de galvanoplastia que contienen cianuro generan una gran cantidad de burbujas de hidrógeno y oxígeno en las superficies del cátodo y del ánodo. Muchas partículas de cianuro adheridas a la superficie de estas burbujas escapan de la superficie del líquido y estallan, lo que resulta en la formación de cianuro. niebla dispersa en el gas del taller, causando daños a la salud humana. Agregue una cierta cantidad de supresor de niebla al líquido del baño. La gran cantidad de gas generada durante la galvanoplastia hará que el supresor de niebla produzca una capa de espuma apretada sobre la superficie del líquido cuando las burbujas de hidrógeno y oxígeno salgan de la superficie del líquido. ingresa a la capa de espuma. Debido a la reducción de la tensión superficial y la fricción de la capa de espuma, las burbujas estallaron y las partículas de cianuro extraídas quedaron atrapadas en la capa de espuma y regresaron al tanque bajo la acción de la gravedad. Los supresores de niebla alcalinos comunes incluyen ZM-21, ZM-41 y ZM-51. Por ejemplo, el inhibidor de dodecildimetilcarboxilato de metilo (ZM-21) tiene un efecto muy bueno, especialmente para el líquido de baño de aleación de cianuro de cobre y estaño. Porque ZM-21 es un tensioactivo anfótero con grupos hidrófilos e hidrófobos. Cuando se disuelve en la solución de revestimiento, los grupos hidrófilos son atraídos por el agua y permanecen en el líquido, y los grupos hidrófobos son repelidos por el agua y están ordenados verticalmente hacia arriba y apuntando hacia el espacio. Están cubiertos por moléculas activas en el. interfaz aire-líquido para formar una capa de película de moléculas, a medida que aumenta la concentración, la estanqueidad de esta película molecular aumenta.
En la profundidad del líquido del baño, los grupos hidrófilos son atraídos y combinados con el agua, y los grupos hidrófobos son repelidos por el agua y se reúnen para formar una micela esférica con los grupos hidrófilos mirando hacia afuera y los grupos hidrófobos hacia adentro, reduciendo así la la tensión superficial. Este tipo de micelas esféricas no tiene efecto repelente del agua, por lo que el supresor de niebla se puede disolver de manera estable en el líquido del baño. Después de agregar una cierta cantidad de supresor de niebla al baño de revestimiento de aleación de cobre y estaño con cianuro, se reduce la tensión superficial de la interfaz sólido/líquido. Durante la galvanoplastia, se precipitan burbujas de hidrógeno y oxígeno en el electrodo. El electrodo y las burbujas son pequeñas, por lo que también se reduce la cantidad de partículas de cianuro que salen. Al mismo tiempo, debido a la adición de supresor de niebla, se forma una película molecular apretada en la interfaz aire/líquido durante la galvanoplastia, y se forma una capa de espuma más gruesa y apretada sobre la superficie del líquido. Las espumas se separan por la película líquida. y se bloquean entre sí. Las burbujas generadas en los electrodos cuando sube al nivel del líquido, se bloquean y rompen por la fricción de la capa de espuma. Las partículas de cianuro expulsadas forman puntos de niebla y quedan atrapadas en la capa de espuma. Regresan al líquido del baño por gravedad, de modo que el gas cianuro no se escapa durante el proceso de producción. 2． 3. Inhibidor de niebla de cromo El anhídrido crómico es una sustancia química altamente tóxica. El anhídrido crómico se utiliza en procesos como el cromado duro, el cromo decorativo, la pasivación y el pulido de cobre. Para proteger el medio ambiente, especialmente la salud de los trabajadores del cromado, los inhibidores de niebla de cromo se utilizan generalmente en los procesos de cromado duro y cromo decorativo. Los principales productos de inhibidores de niebla de cromo utilizados actualmente en mi país son: 1) Inhibidor de niebla de cromo F-53 (sulfonato de perfluorooctano de potasio) producido por la fábrica experimental del Instituto de Química Orgánica de la Academia China de Ciencias y F. 53B inhibidor de niebla de cromo (perfluoroalquil éter sulfonato de potasio) antiguo J, entre los cuales el F-53B es el más utilizado 2) Sulfonato de perfluorooctano de potasio (F c. 9 5) de 3M Company en Estados Unidos 3) Sulfonato de perfluorooctano de tetraetilamonio (FT); -248) de Bayer, Alemania. En la solución de cromado, debido a las fuertes propiedades oxidantes y ácidas del anhídrido crómico, c. Los tensioactivos de cadena H no se pueden utilizar en absoluto e incluso la vida útil es muy corta. Sin embargo, el sulfonato de perfluorooctano de potasio es una sustancia muy estable y no degradable. Aunque ahora está prohibido a nivel internacional, aún no se ha prohibido en industrias especiales con un uso reducido, como la industria de tratamiento de superficies. Teniendo en cuenta su daño potencial al medio ambiente, reemplazar los fluorosurfactantes es una tarea urgente. Los tres tensioactivos que contienen flúor anteriores se utilizan para suprimir la neblina de cromo en el proceso de cromado. Agregue de 0,0 a 1 litro de solución de cromado. 0 4 ~ 0． 0 6g. Entre los tres inhibidores de niebla de cromo, los usuarios prefieren el FT-248 debido a su buena solubilidad en agua. 3. Estado actual de la I+D y aplicación de supresores de niebla Actualmente, existen muchos informes de investigación sobre inhibidores de corrosión y eliminación de óxido de pretratamiento e inhibidores de corrosión funcionales y supresores de niebla, centrándose en inhibidores de corrosión y supresores de niebla en medios de ácido clorhídrico o ácido sulfúrico. Por ejemplo, el inhibidor de corrosión compuesto base Mannich 1J estudiado por la Universidad Tecnológica de Guangdong, el inhibidor de corrosión con imidazolina soluble en agua ¨... estudiado por la Universidad de Ciencia y Tecnología de Hunan, el inhibidor de corrosión por decapado con ácido clorhídrico ¨ 1I estudiado por la Universidad Tecnológica de Zhejiang, Sichuan Instituto de Tecnología El inhibidor de corrosión por decapado y supresor de niebla estudiado por el Departamento de Materiales e Ingeniería Química ¨?9?912JJi et al. Los contenidos principales de la investigación incluyen: 1) Métodos de detección cuantitativa para medir la tasa de inhibición de la corrosión y la tasa de supresión de niebla; 2) Investigación sobre productos multifuncionales con funciones de inhibición de la corrosión, promoción de limpieza de óxido y escamas, y funciones de supresión de niebla; Las materias primas químicas incluyen alcoholes acetilénicos y reactivos que utilizan alcoholes acetilénicos, tensioactivos de imidazolina, reactivos de ácidos orgánicos y aminas, y selección de nuevos tensioactivos; 4) investigar la tecnología de composición y probar sus efectos; 5) se utilizó el método electroquímico para estudiar el comportamiento de adsorción; de diferentes formulaciones de inhibidores de corrosión y supresores de niebla en los electrodos. En los últimos años, debido a estrictos requisitos de protección ambiental, los perfluorosurfactantes han sido incluidos como productos prohibidos porque sus propiedades químicas son demasiado estables y no pueden biodegradarse. Sin embargo, no se utiliza mucho en algunas industrias especiales y no se ha prohibido por completo. Es necesario acelerar el desarrollo de productos respetuosos con el medio ambiente para sustituirlo. En la industria de la galvanoplastia, la nueva dirección de desarrollo serán los inhibidores de corrosión y niebla de aplicación integral, estables y respetuosos con el medio ambiente.