Цинкование

[timmy 0]

Ефим, а может проще попробовать? Что если наш Гость работает на пределе растворимости цинка или в слишком кислом растворе? К чему это может привести?

[Дмитрий Зарекин 0]

Насчёт блескообразователей для слабокислого цинкования... да, известный факт, что такими блескообразователями могут быть в том числе и ароматические альдегиды/кетоны. И даже ортохлоробензальдегид. Но далеко не факт, что в Вашей добавке присутствует именно это вещество.

 

В блескооразующих добавках для цинкования (как, впрочем и для всех остальных процессов) главное не то, что является основным компонентом, а то, под каким "соусом" этот компонент работает. И в коньяке, и в текиле - 40% спирта. Разница - в нюансах. Обсуждать состав той или иной добавки - вообще дело неблагодарное, т. к. сказать половину - не сказать ничего, а сказать всё - потерять хлеб.

 

Насчёт бурого осадка - два варианта: накопление железа в ванне и/или нестабильность добавок. В данном случае можеть быть много железа в воде, на которой готовится электролит (и/или в промывной воде). Бурый цвет электролита далеко не всегда свидетельствует о том, что покрытие получится плохим.

 

Насчёт реверсирования... да, каждый скажет что реверсирование - это хорошо. Есть куча статей, книг и диссертаций на эту тему. Но сложно найти среди всего многообразия теоретических выкладок и полупромышленных/инкубаторских примеров унифицированную, отлаженную и дуракоустойчивую рабочую технологию. Есть только частные случаи, в которые ещё не каждый втиснется.

 

Да и вообще, зачем нужно реверсирование в цинковании? Процесс-то простой и давно отлаженный.

[Гость Guest_саша_*]

Такое ощущение, что ни кто не готовил новый электролит цинкования. Растворите просто хлористый аммоний до насыщенного раствора, цвет будет желто-коричневатый, через два дня раствор отстоится и выпадет коричневый осадок. Добавьте к нему хлористый цинк и раствор снова станет коричневатым и через время выпадет опять осадок. Причем если не подкислять раствор до 5,5 осадок будет образовываться и накапливаться постоянно.

 

Т.е. дело однозначно не в примесях в солях. А если так, то значит выпадают какие то малорастворимые комплексы с лигандами ОН- или ОCl-а вот что именно хотелось бы знать. Еще раз уточняю я говорю не про рабочий раствор, а про вновь проиготовленный т.е. еше без всяких добавок. О том что в растворе образуются хлораты говорит такое наблюдение, при работе если упустишь и раствор уйдет в рН больше 6 то сразу после добавления кислоты покрытие обязательно будет темным, если электролит постоит без работы не меннее часов 10 покрытие опять становится хорошим, а это признаки того, что хлораты после добавления кислоты переходят в хлорноватую кислоту которая только через время разлагаясь уходит из раствора.

 

Еще вопрос. В литературе слабокислые электролиты называют аммиактными, причем и те когда для электролита берется не окись цинка, а например хлористый цинк или сернокислый, (попутный вопрос в чем разница?), т.е если мы берем хлористый цинк то в растворе будет комплекс не с аммиаком, а неустойчивый хлоридный, с которым Зарекин знает но почему то не говорит, электролит действительно работает лучше, чем с прочным амииачным?

 

Еще вопрос. При случайном добавлении в электролит большего кличества кислоты выпадает скорей всего двойная соль типа ZnCl2.NH4Cl, тоже хотелось бы точней знать какая и как ее опять назад перевести в комплекс 2(NH4)(ZnCl4)?

 

По реверсированию. Какой бы хороший злектролит не был, у него на сложных деталях всегда не равномерность покрытия, единственный остается способ ее улучшить это реверс тока. Кстати Дмитрий было бы здорово если бы И.П. Ячеек Хула которые Вы продаете были с возможность реверса. В общем у меня чем больше опыта тем больше вопросов, если сможите ответьте или посоветуйте что почитать.

[Дмитрий Зарекин 0]

Растворите просто хлористый аммоний до насыщенного раствора, цвет будет желто-коричневатый, через два дня раствор отстоится и выпадет коричневый осадок. Добавьте к нему хлористый цинк и раствор снова станет коричневатым и через время выпадет опять осадок.

Вы просто используете грязную химию. Я с подобным сталкивался неоднократно - покупают химию непонятно где за копейки. При разведении электролита новая ванна представляет собой мутно-коричневый раствор, который сначало несколько часов фильтруют через ткань (абсолютно безрезультатно, но в силу традиции). Затем сутки/двое прорабатывают на малом токе, и после этого ванна начинает работать, но не сразу, а спустя некоторое время (несколько недель), когда за счёт уноса и проработки удалится грязь, содержавшаяся в некачественной химии и сомнительных добавках.

 

И, вроде, пошло покрытие. Но, некоторое время спустя - опять брак. Добавки стали разлагаться. Опять надо чистить, фильтровать... В общем - много места для творчества. К чему я это говорил (уже забыл)... Когда растворяется нормальная химия (цинк хлористый и аммоний хлористый) в деионизированной воде, получается раствор - чистый, как слеза, с лёгкой пенкой сверху, легко удаляемой фильтрацией. При введении добавок (нормальных) раствор остаётся прозрачным и бесцветным. При работе на водопроводной воде (не очень грязной, со средним содержанием железа) раствор имеет светло-бежевый оттенок. Но, даже если ванна эксплуатируется на водопроводной воде, если наполнить таким слегка мутным раствором стеклянный стакан, сквозь его стенки можно читать шрифт 12пт.

 

Нормальная ванна слабокислого цинкования даёт качественное покрытие после первой загрузки и практически не меняет внешнего вида и эксплуатационных свойств со временем (при надлежащей фильтрации от железа, растворяемого с деталей).

 

Насчёт реверсирования - есть много хитрых способов. Можно применять реверсирование, магнитное поле, ультразвук, радиационное излучение - теоретически такие приёмы могут улучшить качество покрытия. Но на практике я таких мудрёных технологий не встречал на промышленных рельсах (во всяком случае, для цинка). Может быть потому, что есть некие устоявщиеся элементы производственной культуры (подготовка поверхности, промывка, химия, добавки и т. д.).

Зачем чесать ухо через плечо?

 

Кстати Дмитрий было бы здорово если бы И.П. Ячеек Хула которые Вы продаете были с возможность реверса.

Да можно комплектовать ячейку Хулла любой электроникой: и реверсом, и программатором формы и скважности импульса. Но кроме Вас нам сложно будет найти клиентов на такой комплекс оборудования. Я бы вам посоветовал начать с традиционных методов ведения процесса. Разобраться, что за химию Вы используете и какова Ваша технологическая цепочка. Т. е. идти от простого к сложному, а не наоборот.

[Гость Guest_САША_*]

Дмитрий, большое спасибо за ответ, но извините за въедливость, работа заставляет. Вообще сейчас у нас ванны работают отлично, в том числе и благодаря Вашим добавкам, но я хочу наперед разобраться почему с ними происходят иногда странные вещи, например на вид коричневая и грязная ванна дает нормальное покрытие, а чистая и прозрачная работает хуже, например дает шероховатость.

 

Сегодня вот я обнаружил такое: взял хлористый аммоний 170г/л, и влил в него раствор хлористого цинка 90г/л, через 5 минут из раствора выпала соль? Попробовал повторил опыт, но уже точно как у Вас написано в инструкции, все так же, перед растворением растворы подогрел градусов до 60, и оставил медленно остывать, опять выпал осадок соли, раствор идеально прозрачный?

 

Взвесил осадок, в пересчете на литр получилось 125гр, понятно что это уже не примеси солей. Попробовал провести без добавок электролиз на ячейке Хулла. Уже при плотности тока 0.8А дм2 покрытие темное видно идет пригар. Убавил ток до 0.3а дм.2 покрытие чистое ровное светлое, но по переднему фронту явно видно большая шероховатость.

 

Для себя все это яобъяснил так. Хлористый аммоний и тем более хлористый цинк имеют большую растворимость, значит выпадает соль их реакции. Соль NH4Cl и ZnCl2 при растворении будут иметь рН примерно 6.7, в инструкции сказано что после их сливания рН=5.0. Значит при реакции выделяется кислота. Т.е один из вариантов может быть ZnCl2+2NH4Cl=Zn(NH3)2Cl2+2HCl. Если эту соль представить как комплекс цинка с четырьмя лигандами, то он получается без внешней сферы, т.е в растворе будут нейтральные частицы, которые и будут давать шероховатость.

 

Такое у меня в практике было когда мы меднили ЦАМ в растворе со временем накапливалась взвешенная соль Al2(SO4)3 она и давала шероховатость. А может все проще образуется двойная соль ZnCl2.NH4Cl растворимости которой я не знаю?

В общем подскажите где я не прав, или чего то недопонимаю?

[Дмитрий Зарекин 0]

Исходные компоненты растворяются не отдельно, а сразу ванне. Вода предварительно нагревается, потому что растворение хлорида аммония происходит с поглощением темпла. Т. е. соли вводятся в тёплую воду, но сам электролит не надо доводить до 60 град.

 

Более того, если готовый электролит нагреть до 60+ градусов, выпадет осадок солей, который уже нельзя будет растворить в холодном растворе. Заметьте, я говорю про раствор солей, без добавок. Несмотря на то, что во всех инструкциях (в т. ч. и нашей) написано, что для обработки перекисью раствор надо нагреть, после прогрева электролит уже нельзя сбалансировать по солям.

[эльчупанебрей 0]

Много лет занимаюсь цинкованием в слабокислых электролитах, но не химик, поэтому прошу помощи у специалистов. В хлораммониевом электролите даже без работы всегда появляется сначала бежевый, а со временем коричневый осадок, который при перемешивании дает шероховатость покрытия, так вот из чего этот осадок понять не могу, кто знает?

Это хлористый аммоний в осадок выпадает.особенно много выпадает когда ванна замерзнет. А коричневый он потому, что грязь с деталей в растворе. Мы раз в неделю ванны фильтруем. После фильтрации покрытие супер.

 

Старайтесь не взбалтывать осадок. Фильтрацию совмещают с корректировкой раствора. Делайте все регулярно держите ванны в тепле и будет Вам счастье.

[эльчупанебрей 0]

Прошел месяц и ни одного ответа? Где Вы крупные гальваники?

Не знаю на счет крупности, наше производство делает до 2х тонн в сутки,

Вопрос: А зачем Вам реверс при цинковании????

[Саша 0]

Выпрямленный ток от реверсивного отличается примерно как диод от транзистора. Прямым током можно только наносить покрытие, а обратным можно сглаживать неровности покрытия т.е. блеск, выравнивать покрытие по толщине, т.е. регулировать рассеивающую способность электролита.

 

Не могут выпадать в осадок ни хлористый аммоний ни хлористый цинк, потому, что они имеют растворимость большую чем, применяется в электролитах.Выпадают двойные соли. Почитайте справочник Шлугера.

[Саша 0]

Обнаружил интересный и непонятный для меня факт, объясните кто может, что я не правильно думаю или делаю.

 

Электролит цинкования, предположительно содержит 150 гр. хлористого аммония и 50гр. хлористого цинка. Считается все это образует хлоридный комплекс.

 

Ванны работают давно и я для интереса хотел попробовать перекристаллизацией выделить чистую соль этого комплекса, а потом растворить это в новой воде и сравнить на ячейке Хулла работу старого и как я считал полученного чистейшего электролита.

 

1 литр электролита выпарил на половину, никакая соль не выпала, упарил еще вдвое, соли нет, сейчас выпаривая оставил 150 гр. электролита, и все равно даже в холодильнике соль не выпадает.

Куда же делись мои компоненты?

[Саша 0]

Неужели я в России самый умный по цинкованию?

[Дмитрий Зарекин 0]

Насчёт комплекса - не всё, что получается в воде, можно выделить в сухом виде, тем более перекристаллизацией.

 

Насчёт того, куда девались соли - если они там действительно были, то испариться они не могли. Значит остались в растворе. Может быть они удерживаются в жидкой/коллоидной фазе ПАВами (хотя это странно). Может быть соли выпадут через некоторое время.

 

Кстати, при какой температуре кипели последние 150 г? А зачем Вам это надо? Даже при положительном результате разве Вы будете перекристаллизовывать электролит? Дороговато это будет.

[reerr 10]

Думаю, что все немного проще. Растворимость хлорида цинка порядка 430 г на литр воды при 20 градусах. Если Саша не поленится, то может прикинуть в каком объеме воды растворятся 50 граммов хлорида цинка из одного литра электролита.

 

С хлористым аммонием иначе. Его растворимость порядка 370 граммов на 1000 мл воды при 20 градусах. Если исходная концентрация была 150 г/л, то ему пора бы выпариться. Однако хлорид аммония при нагревании разлагается. Температура разложения сухого 338 градусов. Из раствора при упорном упаривании он тоже наверняка летит. Если исходная концентрация в самом деле была 150 г/л, то он явно улетел.

 

Полагаю, что не надо быть самым умным, а надо заглядывать в справочники. Для практической проверки можно проделать несколько простейших анализов на хлориды и на цинк и посмотреть куда что уходит.

[Саша 0]

Спасибо за ответы.

 

Действительно, что то из раствора улетает, потому что даже в конце выпаривания, над сосудом резкий запах, если бы это были блескообразователи, они наверное вылетели бы в первую очередь. Остатки электролита в морозилке все таки дали игольчатые длинные кристаллы. Теперь новую порцию попробую не выпаривать, а вымораживать.

 

А с комплексами или двойными солями действительно все не просто. Например сульфат аммония имеет большую растворимость, сульфот цинка тоже, а слейте их и при рН-6,0 практически все выпадет в осадок двойной солью. Зачем мне это надо, а просто очень интересно как будет работать очень чистый электролит. Для сравнения.

[reerr 10]

Приношу извинения участникам форума за ошибку в моем сообщении. Растворимость хлорида цинка при 20 градусах Цельсия составляет 432 грамма на 100 мл воды, а не на 1000, как указано в сообщении.

[Саша 0]

Кто скажет что мы делаем не так?

 

Процесс слабокислого цинкования, электролит состоит из аммония хлористого 150г\л и цинка хлористого 40г\л.рН=5-5.5. Для образования блеска покрытия добавляются добавки В для блеска 5г\л и А 70г\л , для улучшения растворения бобавки В, и дополнительного комплексообразования.

 

По утверждению продавцов добавка В в процессе работы расходуется при восстановлении на катоде, добавка А не расходуется, а добавляется только при уносе электролитом. Вначале работы ванны работают отлично, но часов через 50 работы покрытие цинком темнеет, по опыту мы уже установили, что нужно опять добавлять добавку А. После добавления добавки А ванна опять работает хорошо, т.е цикл повторяется.

 

По мере накопления А электролит начинает мутнеть, на покрытии появляется шероховатость. Опять же по опыту мы установили, если электролит оставить в покое, то через неделю на его поверхности появляется слой коричневатой маслянистой жидкости, при этом сам электролит снова становится прозрачным. Процесс всплытия масла ускоряет подкисление и подогрев электролита.

 

Удалив жидкость и залив свежую добавку А, ванны снова работают хорошо. Получается в начале циклов идет хорошее покрытие, а потом все хуже, пока снова не остановим работу.

[timmy 0]

Я бы проверил три вещи: кислотность раствора, его температуру и наличие у продавца добавки С для корректировки таких электролитов. Поскольку после отстаивания элетролит чудесным образом восстанавливает работоспособность, то начал бы именно с поиска добавки.

 

Возможно добавлять в раствор только добавку А без введения некоторого количества добавки В бессмысленно, а добавка С и есть смесь добавок А и В в требуемом отношении.

[Саша 0]

Добавку Б естественно мы вводим как положено вовремя, я думал это само собой понятно. Добавка С Вы сами говорите добавляет А, а у меня обратная задача, ее уменьшать.

 

Попутный вопрос я уже спрашивал это давно, никто не ответил, может кто новый знает. Если в хлористом аммонии растворять окись цинка то получим комплекс (ZnNH3/2)Cl2, если в хлористом аммонии растворять хлористый цинк то получим комплексную соль NH4\2(ZnCl4), или двойную соль (NH4Cl)2.ZnCl2. Так вот при каких условиях комплексная соль переходит в двойную?

[iborysenko 0]

Кто скажет что мы делаем не так?

 

Процесс слабокислого цинкования, электролит состоит из аммония хлористого 150г\л и цинка хлористого 40г\л.рН=5-5.5. Для образования блеска покрытия добавляются добавки В для блеска 5г\л и А 70г\л , для улучшения растворения бобавки В, и дополнительного комплексообразования.

 

По утверждению продавцов добавка В в процессе работы расходуется при восстановлении на катоде, добавка А не расходуется, а добавляется только при уносе электролитом. Вначале работы ванны работают отлично, но часов через 50 работы покрытие цинком темнеет, по опыту мы уже установили, что нужно опять добавлять добавку А. После добавления добавки А ванна опять работает хорошо, т.е цикл повторяется.

 

По мере накопления А электролит начинает мутнеть, на покрытии появляется шероховатость. Опять же по опыту мы установили, если электролит оставить в покое, то через неделю на его поверхности появляется слой коричневатой маслянистой жидкости, при этом сам электролит снова становится прозрачным. Процесс всплытия масла ускоряет подкисление и подогрев электролита.

 

Удалив жидкость и залив свежую добавку А, ванны снова работают хорошо. Получается в начале циклов идет хорошее покрытие, а потом все хуже, пока снова не остановим работу.

Еще вариант из личного опыта. Работали с посредниками одной американской фирмы, расход заявленный американским производителем существенно отличался от того, что мы имели, мы конечно же проклинали "капиталистов", но оказалось, что нам просто продавали разбавленые добавки.

 

Вот такие бывают нюансы