شنبه تا پنجشنبه : 17 - 8
تهران - شهرک صنعتی باباسلمان
شهریار، شهرک صنعتی باباسلمان، خیابان صنعت

اسیدشویی

  • بازدارنده های محلول های اسید شویی

    بازدارنده های محلول های اسید شویی

    Acid Pickling Inhibitor

    مقدمه

    اسیدشویی فرایندی است که غالبا برای برداشتن لایه های اکسیدی و رسوبی از روی فلزات و آلیاژهای مختلف مورد استفاده قرار می گیردد. ا زجمله اسیدهایی که بیشترین کاربرد را در این فرایند دارند. می توان اسید سولفوریک و کلریدریک را نام بردد. اگرچه استفاده از اسید سولفوریک بعنوان اسیدی قویتر ارجحیت دارد. ولی اسید کلریدریک به علت زمان بر هم کنش کمتر، بوجود اوردن سطحی شفافتر و هزینه بازیابی کمتر مورد توجه محققین قرا رگرفته است. در فرایند اسید شویی برای جلوگیری از خورده شدن آلیاژ توسط اسید، مقداری ماده بازدارنده از خوردگی به اینگونه محلولها افزوده میگردد. این بازدارنده ها عموما مواد آلی هستند که شامل نیتروژن ، اکسیژن و یاگوگرد می باشند. امینهای نوع سوم از جمله ترکیبات آلی نیتروژن داری هستند که بعنوان بازدارنده خوردگی در فرایند اسید شویی موردمطالعه قرار گرفته اند.

    تعریف بازدارنده ها و طبقه بندی آنها

     بازدارنده ها موادی هستند که وقتی به مقادیر کم به یک محیط خورنده اضافه گردند، باعث كاهش سرعت خوردگی می شوند. اثر یک بازدارنده بستگی زیادی به محیط اطراف و نوع فلز دارد. این مواد را به روش های مختلف طبقه بندی می کنند که تعدادی از آنها در این مقاله ذکر می شود.

     بازدارنده های خطرناک و بی خطر

    هر ماده بازدارنده دارای غلظت موثر مشخص و معینی می باشد که در عمل باید با مقادیر کمی بالاتر از آن مورد استفاده قرار گیرد. بازدارندههای بی خطر آنهایی هستند که اگر کمتر از حد بحرانی افزوده شوند، خاصیت بازدارندگی اندکی نشان می دهند. اما بازدارنده های خطر ناک آنهایی هستند که اگر غلظت آنها کمتر از غلظت بحرانی باشد نه تنها باعث حفاظت نمی شوند، بلکه باعث حملات شدید و خوردگی های حفرهای می گردند که مقدار آن بیش از حالتی است که اصلا اضافه نشده باشند.

     بازدارنده های کاتدی و آندی

    این طبقه بندی بر اساس آن كه ماده کندکننده سبب افزایش قطبش واکنش آندی ( کند نمودن حل شدن آهن ) یا واکنش کاتدی ( مثل کم شدن احیا اکسیژن در محلولهای خنثی و یا کاهش تعصید هیدروژن در محلولهای اسیدی ) می شوند، بنا گردیده است.

    بازدارنده های اکسیدان و غیر اکسیدان

    این تقسم بندی بر مبنای توانایی آنها در روئین سازی فلز می باشد.

    بازدارنده های آلی و معدنی

    خوردگی

    تفاوت خوردگی در محیطهای خنثی و اسیدی

    خوردگی فلزات در محیط های خنثی و اسیدی دارای دو اختلاف عمده می باشد. اول آنکه در محیط خنثی عمده ترین واکنش کاتدی، احیاء اکسیژن محلول و تولید یون هیدروکسید میباشد، در حالی که این واکنش در محیط های اسیدی احیاء بودن هیدروژن به گاز هیدروژن است. دوم آنکه در حالت خنثی سطح فلز از فیلمهای اکسیدی، هیدروکسیدها، یا نمک های کم محلول پوشیده می شود ولی در محیط های اسیدی این اکسیدها محلول می باشند. به دلیل این اختلاف مکانیسم، بازدارندههای محیطهای خنثی و اسیدی از یکدیگر متمایزند. اساس محافظت و بازدارندگی در محیطهای خنثی، ایجاد ترکیبات پایدار روی سطح فلز می باشد.

    تئوري مكانيزم واكنش بازدارنده‌ها در محيط اسيدي

    مواد شيميایي بازدارنده موجود در محيط اسيدي، ابتدا روي سطح فلز جذب شده و سپس واكنش شيميايي آغاز مي‌گردد، كليه بازدارنده‌ها تركيبات غير محلول و يا كم محلول روي سطح فلز ايجاد نموده، به اين ترتيب حفاظت از خوردگي بوسيله لايه محافظ حاصل از واكنش شيميايي فلز بازدارنده و يونهاي محيط خورنده در سطح فلز ميسر مي‌گردد.

    فرآيند انجام واكنش شيميايي ابتدا با سرعت بيشتر به صورت هيدروژن بوده و به تدريج كل سطح فلز را در بر مي‌گيرد، كه با تكميل شدن فيلم سطحي، سرعت رشد آن نيز كاهش مي‌يابد

      نحوه عملکرد بازدارنده های کاتدی و آندی

    از آنجا که در محلولهای خنثی واکنش کاتدی عمدتا احیاء اکسیژن و تولید هیدرو کسید می باشد، بنابراین باكاهش انتقال اکسیژن به سطح فلز، می توان شدت خوردگی را تا حد زیادی کاهش داد. در این مورد استفاده از نمکهای فلزاتی مثل روی، منیزیم، منگنز یا نیکل باعث می شود تا یون این فلزات با یون هیدرو کسید تولید شده در کاتد ترکیب شده و هیدروکسیدهای نا محلول ایجاد نمايد که به صورت فیلمی نازک سطح کاتد را بپوشانند. نمک های منیزیم و کلسیم که همواره در آبهای طبیعی حضور دارند نیز ممانعت کننده کاتدی می باشند.

    بازدارنده های کاتدی جزء بازدارنده های بی خطر محسوب می شوند. حضور آنیونهای کلرید و سولفات تاثیر چندانی بر آنها نداشته و فیلم تشکیل شده توسط آنها غالبا ضخیم و قابل روئت است. باید توجه نمود که هر گونه کاهش pH یا افزایش CO2محلول می تواند این اثر را از بین ببرد. مکانیسم عمل بازدارنده های آندی بر اساس واکنش یونهای فلزی خورده شده با بازدارنده و ایجاد فیلم محافظ ( روئین ) روی آند می­باشد. این گروه شامل آنیونهای اکسیدان نظیر کروماتها، نیتراتها و آنیونهای غیراکسیدان مثل فسفاتها، سیلیکاتها، بنزوات ها و مو لیبداتها می­باشند. این مواد در محیطهای خنثی و قلیایی به کار می روند. عواملی مثل در جه حرارت بالا، مقدار زیاد کلرید ها و یا غلظت زیاد یونهای هیدروژن، می توانند سبب ناپایداری لایه و افزایش حلالیت آن شوند. این دسته از بازدارنده­ها جزء بازدارندههای خطر ناک محسوب می شوند و در صورت ناکافی بودن باعث خوردگی شدید حفره­ای می گردند

    عوامل موثر در باز دارندگی

    • ماهیت سطح فلز: 

    سطوح صاف و تمیز غالبا به بازدارنده کمتری احتیاج دارند، کثیف بودن سطح فلز سبب نرسیدن بازدارنده به سطح فلز شده و راندمان عمل کاهش می یابد. شستشوی شیمیایی، روش مناسبی جهت زدودن این آلودگی ها می باشد.

    • ماهیت محیط

    چنانچه در محیط خورنده، مواد شیمیایی دیگری نیز وجود داشته باشد، باید دقت شود که بازدارنده و آن مواد واکنشهای متقابلی روی هم نداشته باشند. مثلا وقتی از ضد یخ نوع گلیکول استفاده می­شود، نباید از کروماتها استفاده نمود. زیرا کرومات­ها باعث اكسایش ضد یخ شده و ضمن آن کروم شش به کروم سه تبدیل می شود که در نتیجه از قدرت باز دارندگی آنها کاسته خواهد شد. همچنین وجود بعضی از آنیونهای خورنده مثل کلرید و سولفات می تواند قدرت بازدارنده را کاهش و میزان مصرف آنرا افزایش دهد.

    • غلظت بازدارنده

    باید توجه نمود که در اغلب موارد چنانچه غلظت بازدارنده از حد بحرانی کمتر باشد، خود باعث تشدید خوردگی می شود. از جمله این موارد بازدارنده های آنیونی می باشند. به طور کلی سرعت خوردگی در اثر افزایش غلظت بازدارنده ها کم شده و حفاظت افزایش می یابد. اگرچه به ندرت مشاهده شده است که، افزایش زیاد غلظت بازدارنده، سبب تسریع خوردگی ميشود.

    • pH سیستم

    تمام بازدارنده ها در محدوده معینی از pH بیشترین راندمان را دارند و لذا pH محیطهای خنثی باید به طور مرتب کنترل شود. مثلا نیتریت ها قدرت بازدارندگی خود را در pH کمتر از 5/5 از دست می دهند. این مقدار برای پلی فسفات ها 5/7 – 5/6 و برای کروماتها حدود 5/8 می باشد.

    • درجه حرارت سیستم

    به طور کلی سرعت خوردگی با افزایش دما زیاد می­شود. معلوم شده است که خوردگی در آب به مقدار زیادی توسط نفوذ اکسیژن به منطقه کاتدی کنترل می شود. واضح است که هر عاملی که روی سرعت نفوذ اثر بگذارد، بر سرعت خوردگی نیز موثر خواهد بود. مشاهده شده است که به ازای هر30 درجه افزایش دما، سرعت خوردگی آهن دو برابر می شود. لذا با افزایش دماي سیستم، غلظت مورد نیاز بازدارنده  نیز افزایش می یابد.

    • اثر میکرو ارگانیسمها

    حضور میکروارگانیسمها می تواند سه اثر عمده در محلولهای آبی داشته باشد:

    1- برخی از آنها می توانند مستقیما در خوردگی فلزات شرکت کنند. مثل باکتریهای احیا کننده سولفات در محیط غیر هوازی یا باکتریهای آهن خوار در محیط های هوازی. نتیجه این فعالیت، تجمع با کتریها در یک محل و ایجاد خوردگی حفره ای می باشد.

    2- از بین رفتن و مصرف بازدارنده توسط باکتریها.

    3- ایجاد لجن ناشی از تجمع میکروارگانیسمها، تقلیل جریان آب در لوله و رشد و نمو جلبکها.

    (بسیاری از بازدارنده ها خواص خود را در حضور یک یا چند عامل فوق از دست می دهند. در چنین حالتی ضروری است که از باکتری کشهای مناسب، استفاده نمود.)

        اختلاط بازدارنده ها

    اغلب استفاده از مخلوط چند بازدارنده، نتایج مطلوبتری ارائه می دهد. مثلا مخلوطی از بازدارنده­های کاتدی  نظیر نمکهای فلزاتی مثل روی، منیزیم و... و بازدارنده های آندی  مثل آنیونهای کرومات، فسفات و نیتریت، باعث افزایش قابل ملاحظه ضریب بازدارندگی می شوند.

    تركيب شيميايي بازدارنده‌ها

    تركيبات زيادي يافته شده اند كه در اسيدها اثر بازدارندگي از خوردگي دارند. اين مواد از يونهاي‌هاليد گرفته تا موادي با وزن‌هاي مولكولي زياد مثل نشاسته هستند و در شكل از جامدات تا گازها مي‌باشند. تركيبات آلي خواص بهتري دارند، خصوصاً آنهايي كه داراي عناصر گروههاي 5 و 6 جدول تناوبي هستند (مثل N، P، As، O، S). اين تركيبات آلي ممكن است داراي راديكالهاي آليل و يا آريل و گروههاي غير اشباع يا اشباع باشند. بطور تجربي ديده شده است كه خواص بازدارندگي در سري‌هاي مشابه بر حسب اينكه فرضاً زنجير آليل مستقيم است يا شاخه دار فرق مي‌كند. گاز استيلن در محيطهاي اسيدي روي فولاد اثر بازدارندگي دارد. پروپارجيل الكل در تركيب بسياري از بازدرانده‌هاي تجاري وجود دارد.

    بازدارنده های اسید های مختلف

    ü     اسيد كلريدريك

    اين اسيد براحتي اكسيدهاي آهن را حل مي‌كند. باز دارنده خوردگي اين اسيد اتيل آنيلين(ethyl aniline) يا روزين آمين با اتيلن اكسيد (rosin amine + ethylene oxide)  است.

    بازدارنده‌هاي مورد استفاده جهت اين اسيد داراي اسامي‌تجارتي آرموهيب 28 (Armohib 28 ) يا رودين 213 (Rodine 213 ) و راندمان آنها جهت محافظت سطح فلز 99 درصد است.

    از معايب استفاده از اسيدكلريدريك ايجاد خوردگي تنشي ( stress corrosicon) در فولادهاي آلياژي كرم نيكل‌دار و فولادهاي آستنيتي و توليد يون فرو در سطح فلز طبق واكنش زير است:

    ü     اسيد سيتريك

    اسيد آلي سه ظرفيتي است كه به هنگام حل شدن در آب، سه اتم هيدروژن آزاد مي‌كند كه قادر است اكسيدهاي آهن را به كندي حل كند. اين اسيد معمولاً براي سيستمهايي كه داراي فولادهاي نرم و فولادهاي آستنيتي باشند كه نتوان اسيد كلريدريك را به دليل خاصيت ايجاد خوردگي تنشي بكار برد، قابل استفاده است.

    محلول اسيد سيتريك 3 درصد فقط مي‌تواند 85 درصد اكسيد آهن را در دماي حداقل   80 حل نمايد. در غير اين صورت واكنش خيلي كند شده و امكان ته نشيني سيترات آهن قرمز رنگ روي سطح فلز وجود خواهد داشت. در عمل ابتدا اسيد سيتريك و سپس آمونياك را به آرامي‌وارد سيستم مي‌كنند تا PH محيط به حدود 7/3 برسد. در اين حالت حلاليت و همينطور سرعت حل شدن اكسيدهاي آهن به طور چشمگيري افزايش پيدا مي‌كند. معمولاً نسبت اسيد سيتريك به آمونياك حدود 11 به 1 خواهد بود. در اين صورت زمان تماس محلول ( گردش محلول ) 8 تا 10 ساعت طول خواهد كشيد. در استفاده از اسيد سيتريك عملاً نسبتهاي زير را در دماي 90 بكار مي‌برند:

    اسيد سيتريك                                  g/l40

    آمونياك                                       g/l315

    آمونيم باي فلورايد                           g/l5

    آرموهيب 25 يا رودين A31               g/l2

     راندمان محافظت مواد بازدارنده 99 درصد مي‌باشد.

    ü     اسيد هيدروفلوئوريك (HF)

     اين اسيد به علت واكنش سريع با اكسيدهاي فرو و فريك در غلظتهاي كم يك درصد و در دماهاي 40 تا 70 درجه سانتگراد، در سالهاي اخير بيشتر مورد توجه قرار گرفته است. بازدارنده مناسب اين اسيد رودين 240 با غلظت g/l2 و راندمان محافظت 99 تا 8/99 است تقريباً با همه فلزات و فولادهاي آستنيتي سازگاري دارد.

    چنانچه انتخاب نوع اسيد براي اسيد شويي پيش از راه اندازي اوليه مدنظر باشد، در اين صورت اسيد هيدروفلوئوريك تمام شرايط لازمه را دارا است. زيرا اين اسيد را مي‌توان در غلظتهاي كم و دماهاي متوسط براي تقريباً تمام فولادها بكار برد. از طرف ديگر در دماهاي بالا هر چقدر زمان تماس اسيد بيشتر باشد، راندمان بازدارنده‌ها كمتر خواهد شد كه مي‌تواند دليل ديگري بر استفاده از اسيد هيدروفلوئوريك باشد.

    جنبه‌هاي اقتصادي انتخاب بازدارنده

    گر چه هدف اوليه در يك انتخاب بازدارنده خوردگي، كاهش دادن خوردگي يك حلال تا حد ممكن است، ولي جنبه‌هاي اقتصادي و عملي آن نيز مدنظر مي‌باشد.

    حد مجاز خوردگي بستگي به حساسيت واحد يا دستگاه شستشو شونده، شدت خوردگي حفره اي، زمان تماس و قيمت حلال دارد.

    در يك مخزن با جداره ضخيم كه با HCl شستشو مي‌شود ممكن است ميزان خوردگي بالايي قابل قبول باشد ولي در يك واحد توليد انرژي هسته اي حد مجاز خوردگي بسيار پايين است.

    به دليل آنكه واكنشهاي خوردگي تركيبات اضافي و بعضاً مزاحم وارد محلول مي‌كنند و همچنين مقداري از حلال نيز مصرف مي‌شود، در مواردي كه لازم باشد مي‌توان ميزان خوردگي را با استفاده از حلالهاي گران قيمت تر شلاته كننده نسبت به اسيدهاي معدني پايين تر آورد

     

    منابع:

    1. Corrosion inhibitors for acid job
    2. بازدارنده‌هاي مصرفي در عمليات شستشوي اسيدي بويلرهاي نيروگاهي،پژوهشگاه نيرو ـ پژوهشكده تولير نيرو ـ گروه پژوهشي شيمي‌و مواد
    3. بررسي رفتار بازدارندگي خوردگی ترپليمر اکريليکي پايه آبي و سازگار با محيط زيست بر روي فولادSAE1018 در محيط نفتي در شرايط استاتيکي و ديناميکي
    4. Corrosion inhibitor for hydrochloric acid pickling of steel
    5. Corrosion Inhibitors
    6. Amino acids as corrosion inhibitors in hydrochloric acid solutions

    Prepared by research and development unit of jalapardazan (JP(

    تهیه شده در واحد پژوهش و گسترش جلاپردازان پرشیا (JP)

    Collecting and editing: Engineer T.E

    Bachelor of Chemistry, Azad University

    گرد آوری و تدوین : مهندس ت. ا 

    لیسانس شیمی دانشگاه آزاد

    شهریور 96

     

  • تمیز کاری ,آماده سازی - اسید شویی و غوط وری در اسید English

    cleaning, pretreatment & surface preparation

    PICKLING AND ACID DIPPING

     
     
    BY STEPHEN F. RUDYHUBBARD-HALL, WATERBURY, CONN.
    Acid treatment identifies a process whereby the base metal is subjected to mild,moderate, or aggressive etching. It’s reasonable to assume the solution pH isbelow 2.0. What happens chemically can be illustrated by the reaction betweenmetal, oxide, and acid:Metal Oxide+Acid=Metal Salt+WaterMetal+Acid=Metal Salt+Hydrogen (proton)Hydrogen (proton)+Hydrogen (proton)=Hydrogen (gas)The metal, as is, contains an oxide surface layer before immersion in the acidbath. This condition was probably accentuated by a previous reverse electrocleaningstep. The oxide layer hurts the prospective finish two ways: adhesion of
    electrodeposits to the base metal will be poor, and the metal surface in an oxidecondition is a poor conductor. The oxide must be totally and cleanly removed.Depending on the degree of surface acid treatment, this can be done in a singleimmersion, double immersion, or cathodically in an electrified acid. Acid formulations,available in liquid or powder, are available in three common formsSingle constituent, mineral, inorganic type.
    Combination of two or more acids. May consist of inorganic andorganic acids.Single or multiacid combinations, which also contain surfactants,dispersants, and inhibitors.
    The acids dissolve oxides and smuts. They also remove scales and rusts.Sulfuric acid is perhaps the cheapest of the acids used and it’s much less fuming.Hydrochloric acid provides a much better rate of pickling action at lowertemperatures but does generate more fumes. Hydrochloric acid is also widelyused for stripping chrome- and zinc-plated deposits off parts and rack tips.Phosphoric acid must be heated to achieve acceptable pickling activity, andformation of light iron phosphate films on the surface may be detrimental ifelectroplating is part of the cycle. Surfactants and wetting agents lower thesolution surface tension, permitting the bath’s active agents to more readilypenetrate into and attack undesirable surface coatings and films. Other functionsof wetting agents and surfactants include emulsification of residual oilsand grease (not removed in previous alkaline cleaning or carryover) and formationof a thin surface foam blanket to help retard the corrosive effects of fumesand mists. Dispersants prevent redeposition of removed soils. Inhibitors provide
    two-fold effects: controlled pickling, which prevents excessive surface action, andprevention of immersion deposits in aged, contaminated baths.A review of the acid dips available and their respective activities should helpto clarify the solution selection process.This issue of the Metal Finishing Guidebook contains additional discussions,references, and suggestions for activation and pickling, as well as more detailed
    information regarding rinsing, analysis, testing, and related subjects. The chapter“Surface Preparation of Various Metal Alloys Before Plating and OtherFinishing Applications” describes specific acid treatments that supplement theinformation given in this chapter.
     
    ACID DIP
    This is the simplest type because the requirement is not complicated. The partsare conditioned as follows: alkaline cleaner film is neutralized and light oxideand/or rust is attacked and removed. Many parts fall into this category. Thisbath contains an inorganic acid, either hydrochloric or sulfuric. It may alsoinclude a surfactant to improve wetting of parts by lowering surface tension,accelerate the activation process, and emulsify trace oils and grease. Acid dipsgenerally meet the operating criteria shown in Tables I and II. In the case ofprocessing steel, brass, and copper together, the solution may contain a specialinhibitor, preventing immersion copper deposits on steel.For brass activation the acid typically contains a blend of sulfuric and hydrofluoricacids. Most brass parts have been formed, machined, or stamped; therefore,up to 4% lead can be incorporated into the metal to facilitate mechanicalwork. Fluoride is the best additive to dissolve lead smuts, leaving a clean surfacefor plating. (See Table III.)Copper and copper alloys (beryllium, tellurium, etc.) activate well in formulascontaining sulfuric acid and persulfates. This solution provides the preferredlight etch to activate and desmut.Most zinc alloys respond well to activation in sulfamic or sulfuric acid blendscontaining fluorides (preferably ammonium bifluoride). Fluoride effectivelydissolves smuts, while the inorganic/organic acid mixture activates the surface.
     
    ACID PICKLE
    This process bath is most readily used to condition steel and stainless steel parts.It can be used as an immersion dip or cathodically. (See Tables IV to VI.) Somemetallic smuts and scales do not respond well to the acid dip. A more aggressivetreatment is supplied by the acid pickle. Some heat-treat scales, weld scales, rusts,and oxides (formed by buffing or polishing operations) are readily attacked andremoved in an appropriate acid pickle bath. The solution will also perform thefunctions of the acid dip. A typical acid pickle contains inorganic acids, such asTable I. Operating Parameters and Applications for Acid DipsAcid Type Concentration Range Temperature Time AgitationLiquid 5-8% v/v 75-110OF 1-3 minutes Solution movementPowder 4-24 oz/gal (30-180 g/L) 75-110OF (24-43OC) 1-3 min Solution movementTable II. Acid Dip Operating Parameters for Steel & Stainless SteelAcid % v/v Wetters, oz/gal Deflocculents, oz/gal Inhibitors, oz/galHydrochloric 5-15 0.01-0.03 0.06-0.09 0.002-0.004Sulfuric 7-20 0.01-0.03 0.06-0.09 0.002-0.004Phosphoric 10-20 0.01-0.03 0.06-0.09 0.002-0.004Table III. Acid Dip Operating Parameters for Nonferrous MetalsSulfuric Acid Fluoride, Persulfate, Wetters,Metal Concentration, % v/v oz/gal oz/gal oz/galBrass 3-5 0.2-0.4a — 0.01-0.03Copper and Alloys 2-4 — 1-3 0.01-0.03Zinc Alloys and Castings 1-2 0.1-0.3 — 0.01-0.03a Fluoride source is typically fluoroboric acid or ammonium bifluoride. Sulfamic acid may also beadded at 1-2 oz/gal.
    From rich rock to proprietary processing. From extensivetesting to unmatched capacity. From superb service tosophisticated logistics, PotashCorp and PCS Sales bringyou everything you want and need in purified phosphoricacid for metal finishing.For further assistance, please do not hesitate to contactMary Oakley at این آدرس ایمیل توسط spambots حفاظت می شود. برای دیدن شما نیاز به جاوا اسکریپت داریدor 804-513-1287.www.metalfinishing.com/advertisers
    hydrochloric, sulfuric, hydrofluoric, and phosphoric; and deflocculents, wettingagents, and inhibitors.In some immersion or electrolytic applications scales are seen to literally peeloff in sheets and rusted surfaces “whiten.” The acid pickle, when used in doublecleaningcycles (immersion or electrolytic), is usually the first acid step, followedby the second electrocleaner and a final acid dip.
     
    DESCALING ACID
    This process bath is a step above the acid pickle in regard to chemical strengthand application. The general focus is removal of heavy deposits: rusts, scales (hotforging or rolling, casting), and other heat treatments. The bath constituentsare similar to the acid pickle, but contain higher levels of accelerators such asfluorides and chlorides. Operating parameters: concentration, temperature, andtime, may be increased when compared to the acid pickle. Descaling acids can beused by immersion or electrolytically. These baths are sometimes used to pretreatparts off line before processing in a standard finishing line.
    The pickling requirement is a critical factor of time, temperature, and concentrationsof the components. Times may range from 5 to 30 minutes. Thismakes the incorporation of an inhibitor very important. Surface pickling can beaccomplished with minimal attack on the base metal, while also greatly minimizinghydrogen embrittlement.Stainless steels may be passivated as follows:40% v/v of 42OBé nitric acid at 75-145OF (24-63OC).Table IV. Operating Parameters and Applications for Acid Pickling Steel and StainlessSteel by ImmersionAcid % v/v Temperature, OF Fluorides, oz/gal Wetters, oz/gal Inhibitors,oz/galHydrochloric 20-50 80-120 3-5 0.01-0.03 0.002-0.004Sulfuric 20-40 90-150 1.5-3.0 0.01-0.03 0.002-0.004Phosphoric 25-45 90-150 0.5-2.0 0.01-0.03 0.002-0.004Table V. Operating Parameters and Applications for Acid Pickling Steel and StainlessSteel CathodicallySulfuric Acid, Temperature, Fluorides, Chlorides, Wetters, Inhibitors,% v/v OF oz/gal oz/gal oz/gal oz/gal5-10 90-120 1.5-3.0 3.0-4.0 0.01-0.03 0.002-0.0044-6 V. 30-50 A/ft2. Use chemically pure lead anodes or carbon.For any cathodic acid application using carbon anodes in the presence of fluorides, the best resistantgrade of carbon to fluoride attack should be used.Table VI. Operating Parameters and Applications for Descaling Steel and StainlessSteel by ImmersionAcid AcidConcentration, Temperature, Fluorides, Chlorides, Wetters, Inhibitors,% v/v OF oz/gal oz/gal oz/gal oz/gal
    1. Sulfuric 7-12 90-160 4.0-6.0 6.0-8.0 0.01-0.03 0.002-0.004
    or
    2. Hydrochloric 7-12 90-160 4.0-6.0 — 0.01-0.03 0.002-0.004
    80
    25% v/v of 42OBé nitric acid, 6 oz/gal of molybdic acid at 70-150OF (21-66OC).Aqueous solutions of citric acid at 120 to 140OF (49-60OC) may also be evaluated.Note: Comprehensive information describing electropolishing (the anodicbrightening and descaling of metals) and use of the Wood’s nickel strike are in thechapter titled “Surface Preparation of Various Metal Alloys Before Plating andOther Finishing Applications.”
     
    ACID TREATMENT OF OTHER METALS AND ALLOYS
    AluminumBright Dipping
    1. Nonetch aluminum soak cleaner.
    2. Chemically polish in a special acid solution consisting of: 94% v/v of 85%phosphoric acid and 6% v/v of 42OBé nitric acid at 180-185OF (82-85O), untildesired surface polishing is achieved.
    Descaling
    1. Nonetch aluminum soak cleaner.
    2. 3-5% sulfuric acid or phosphoric acid dip. Neutralizes and conditions thesurface.
    3. Chemically polish in 15-20% v/v sulfuric acid and 30-40% by wt. of ferricsulfate at 100-140OF (38-60OC). Solution is wetted and specially inhibited.
    4. Tarnish inhibit in dip application using a soap (mechanical tarnish inhibitfilm) or apply on organic topcoat such as a lacquer.Conditioning for Plating
    Note: Comprehensive information describing aluminum alloys, castings, andsuggested deoxidizer/desmutting baths is described in the chapter titled,“Surface Preparation of Various Metal Alloys Before Plating and Other FinishingApplications.”Brass and Copper AlloysDescaling—Bright Finishwww.metalfinishing.com/advertisersFilter Presses, Clarifiers, Sludge Dryers,Waste Treatment Systems,Evaporators, Bags, Cloth and Media
    We also buy and sell used equipmentwww.metchem.com
    1. Moderately alkaline soak cleaner.
    2. 5% v/v sulfuric acid dip. Neutralizes and conditions the surface.
    3. Chemically polish in solution consisting of: hydrogen peroxide at 20-25%v/v and 0.3-0.5% v/v sulfuric acid at 90-11OF (32-43OC). Solution is wettedand specially inhibited. A golden-brown surface film must develop withminimal surface gassing to obtain desired surface polishing. 2-5 minuteimmersion should cover most cycle applications.
    4. 5% v/v sulfuric acid dip for 10-15 seconds to dissolve the protective brownfilm.
    5. Tarnish inhibit in dip application using either a soap (mechanical tarnishinhibit film) or a benzotriazole (active surface antioxidant).
    6. Optionally lacquer (dip or electrolytic) or apply electrolytic chromate.or
    1. Moderately alkaline soak cleaner.
    2. 5% v/v sulfuric acid dip. Neutralizes and conditions the surface.
    3. Chemically polish in 15-20% v/v sulfuric acid and 30-40% by wt of ferricsulfate at 100-140OF (38-60OC). Solution is wetted and specially inhibited.
    4. Tarnish inhibit in dip application using either a soap (mechanical tarnishinhibit film) or a benzotriazole (active surface antioxidant).
    5. Optionally lacquer (dip or electrolytic) or apply electrolytic chromate.If the scale is very heavy, the following mixed acid may be required.
    1. Moderately alkaline soak cleaner.
    2. Descale in a solution consisting of: 44% v/v of 66OBé sulfuric acid, 20%v/v of 42OBé nitric acid, balance water, containing 0.25 oz/gal of sodiumchloride, 90-110OF (32-43OC). Monitor solution action to avoid etching, ifa bright, polished finish is required.Descaling—Matte Finish
    1. Moderately alkaline soak cleaner.
    2. Immersion treatment in solution consisting of 2-3% v/v sulfuric acid and
    2-4 oz/gal of sodium or ammonium persulfate, at 80-95OF (27-35OC).or
    1. Moderately alkaline soak cleaner.
    2. Immersion treatment in solution consisting of: 75% v/v of 85% phosphoricacid and 25% v/v of 42OBé nitric acid, 90-120OF (32-49OC).
    Cast IronStandard alkaline soak clean, followed by alternate hot and cold rinsing to pushsolutions out of pores. Anodically electroclean in alkaline descaler. Parts exitingthe electrocleaner should have a uniform light-yellow cast. Dip in 15 to 20% v/vhydrochloric acid or 5 to 10% v/v sulfuric acid to dissolve oxides, desmut, andform an active surface for plating. Control acid dip to avoid overtreatment. Castiron has a low hydrogen overvoltage, which can reduce electroplating efficiency.Extended immersion in the acid will further reduce this efficiency. Mass finishingmay be a better option to remove rust and scale.
    Gold and Gold AlloysBrightening
    1. Alkaline soak clean.
    2. Anodic treatment at 6-12 V in a solution consisting of 20 oz/gal sodiumcitrate and 5 oz/gal Rochelle salts, 80-90OF (27-32OC).
    Gold may be recovered by dummying at low current density onto stainlesssteel cathodes, also using stainless steel anodes.High Carbon and Case-Hardened SteelsHigh carbon steel can be heavily scaled. Both metals are susceptible to hydrogenembrittlement. In addition pickling high carbon steels may generate heavysurface smuts. Solutions containing sulfuric acid, fluorides, organic acid complexors,inhibitors, pickle aids, and wetting agents are preferred to process thesemetals. The acid bath surface tension is reduced to promote superior wettingof the substrate. Once the scale or smut is removed an inhibitor film forms to
    prevent additional pickling. This prevents hydrogen embrittlement of criticalparts, such as spring steel, and repeated smutting of high carbon steels. In someprocess cycles a follow-up electrocleaner is required to remove the inhibitorfilm following the acid treatment. The final preplate dip should be a dilute,
    3-5% v/v sulfuric acid solution to neutralize alkaline films and provide a clean,water-break-free surface. Sometimes the parts can be cleaned in an off-lineeletropolishing or mass finishing step before transfer to the actual process line.
    1. Soak clean or preclean as described previously.
    2. Anodically clean in an alkaline descaler.
    3. Acid dip as described (see appropriate tables for suggested chemical constituentsand operating conditions). In a double cleaning cycle the first acidmay be an anodic electropolishing treatment.Low Carbon Steel
    1. Alkaline soak clean.
    2. Anodically electroclean (moderate caustic, silicated, complexed, wettedblend). Use at standard operating parameters for rack and barrel.
    3. Acid dip in either hydrochloric acid at 5-25% v/v or sulfuric acid at 3-10%v/v. Depending on surface condition, wetters, inhibitors, or deflocculentsmay be required. Use at standard operating parameters.
    Magnesium AlloysRemoval of corrosion, heavy oxides, and mill scale:
    1. Alkaline soak clean.
    2. Acid immersion treatment in either of the following solutions: A.Hydrofluoric acid at 20-25% v/v, 75-90OF (24-32OC) or B. 20 oz/gal of 85%phosphoric acid, 2-3% v/v of 42OBé nitric acid, and 0.2-0.3 oz/gal ammoniumbifluoride, 75-90OF (24-32OC).orChromic acid containing solution consisting of: 44-48 oz/gal chromic acid,
    3-4 oz/gal sodium nitrate, 1.5 oz/gal sodium chloride, 0.1 oz/gal sodium sulfate,65-90OF (18-32OC).Nickel and Cobalt Alloys
    1. Alkaline soak clean.
    2. Cathodically condition in a highly conductive electrocleaner blended forsteel.
    3. Acid dip in a solution consisting of 50% v/v of 70% hydrofluoric acid and7% v/v of 42OBé nitric acid at 75-90OF (24-32OC).Silver and Silver Alloys
    1. Alkaline soak clean.
    2. Acid dip in either of the following solutions: A. 66% v/v of 42OBé nitricacid at 75-160OF (24-71OC). B. 88% v/v of 66OBé sulfuric acid, 75-90OF (24-32OC). C. 22% v/v of 42OBé nitric acid at 75-90OF (24-32OC).
    Titanium
    1. Alkaline soak clean.
    2. Acid treatment in solution consisting of 40% v/v of 42OBé nitric acid and
    2-3% v/v of 75% hydrofluoric acid, at 120-135OF (52-57OC).Zinc and Zinc AlloysComprehensive information describing zinc alloys, castings, and suggested acidbaths is described in the chapter titled “SurfacePreparation of Various MetalAlloys Before Plating and Other Finishing Applications.”Activation of Bright Nickel ElectroplateThere are two effective acid solutions for activating passive nickel deposits andto salvage reject parts. Their application is recommended for sulfur bearingelectrolytic nickel deposits.The immersion dip consists of 5 to 10% v/v sulfuric acid and 2 to 4 oz/galof potassium iodide at 75 to 90OF (24-32OC), 1 to 5 minutes or as required. Acathodic activation of nickel consists of 5 to 11% v/v sulfuric acid, 1 to 3 oz/galfluoride, 2 to 4 oz/gal chloride at 5 to 7 V for 1 to 2 minutes (as required) at 20
    to 40 A/ft2 and 75 to 120OF (24-49OC).
  • کنترل پاک کنندگی آزمونها و روشها؛ آماده سازی سطح پیش از آبکاری -قسمت 6

    آماده سازی سطح پیش از آبکاری -قسمت ششم آزمونها و روشهای کنترل پاک کنندگی

    Surface Preparation of Metals Prior to Plating

     (part 6: TESTS & CONTROL METHODS FOR ‎CLEANLINESS)

     

    فرمولاسیون مایع پاک کننده

    مایعات پاک کننده چه بصورت محلول غوطه وری و چه بصورت اسپری سالهاست که در دسترس می باشند. استفاده از پاک کننده های بجای پاک کننده های پودری با استقبال بیشتری از سوی مصرف کنندگان صنعتی مواجه شده است. آنها به نحوی فرموله می شوند که به لحاظ اقتصادی همه معیارهای عملکرد پودر ها را فراهم کنند. مزایای پاک کننده های مایع شامل قابلیت تغذیه اتوماتیک متصل شده به کنترل کننده های رسانا می باشد. سیستم خودکار بطور پیوسته قدرت محلول را اندازه گیری کرده و در صورت وجود کمبود آن را اضافه می کند. در نتیجه، به این روش با حذف نواسانات گسترده در غلظت امکان کنترل بهتر حمام فراهم می شود. در نتیجه، سیستم های مایع در بسیاری از تاسیسات به طور قابل توجهی موجب افزایش عمر حمام می شوند.

                          

    L.  LIQUID FORMULATIONS.

    Liquid cleaners for both spray and soak applications have been around for many years. The use of liquid cleaners to replace powders has been gaining wider acceptance in the industry. They are formulated to economically provide all the performance criteria of the powders 43. The advantages of liquid cleaners include the capability of automatic feeding tied to conductivity controllers. The automated system continually monitors the solution strength and makes additions on demand. Consequently, better bath control is achieved, eliminating wide swings in concentrations. As a consequence, liquid systems have substantially increased bath life in many installations.

     

    قابلیت ثبت خودکار غلظت و دما می تواند برای کنترل روند آماری را در پی داشته باشد.

     

    Automatic recording capabilities of concentration and temperature can be achieved for statistical process control.

     

    افزودن کنسانتره مایع به مخزن، خطرات مربوط به اضافه کردن پودر قلیایی به محلول های پاک کننده گرم را از بین می برد.

     

    Tank additions of liquid concentrate eliminate the hazards associated with additions of alkaline powders to hot cleaner solutions.

     

    پاک کننده های فعال بیولوژیکی

    باکتریها و آنزیمهای خاصی میتوانند به سورفکتانتهای سنتی جهت تمیز شدن قطعه کمک کنند. حمام های حاوی گریس و روغن زیستگاه خوبی برای باکتری های روغن-دوست هستند، زیرا آنها تمایل زیادی به استفاده از  آلودگیهای ارگانیک به عنوان وعده غذایی خود دارند. آنها می توانند عمر حمام را افزایش داده و لجن حمام را به طور قابل توجهی کاهش دهند.

     

    M. BIOLOGICALLY ACTIVE CLEANERS.

    Unique bacterias and enzimes 78-80 can help traditional surfactants to clean the parts. The baths with oil and greases is good habitat for oil-loving bacteria, as they appreciate organic soils as their meal. They can extend the bath life and significantly reduce the sludging of the bath.

     

    پاکسازی دما پایین

    کاهش مصرف انرژی توسط پاک کنندگی در دمای پایین(LTC)  از نظر کاهش هزینه تمام شده و افزایش انعطاف پذیری در دوره بحران انرژی بسیار مورد توجه است

    N. LOW TEMPERATURE CLEANING.

    The reduction in energy consumption achievable by low-temperature cleaning (LTC) is very attractive from the standpoints of reduced energy costs 81 and increased flexibility during an energy crisis.

     

    برای کار کردن وان باید دمای محلول به دمای مورد نظر آن برسد که با حفظ دمای حمام، انرژی کمتری نسبت به بالابردن دمای خود محلول به مای عملیاتی نیاز است که این کاهش انرژی در دماهای پایین بسیار قابل توجه است. بعبارت دیگر LTC محلول کاهش می یابد. این نوع پاک کننده گرانتر است و بنا بر دلایل زیر انتخاب آن مشکل است.

     

    While maintaining the temperature of a bath requires less energy than bringing a solution to its operating temperature, the energy reduction is very substantial at lower temperatures. On the other hand, LTC has limitations. The cleaner is more expensive and difficult to select for the following reasons:

    1. در مقایسه با پاک کننده های معمولی مقدار زیادی از سورفکتانت مورد نیاز است.  با افزایش غلظت خاصیت پاک کنندگی محلول به سرعت افزایش می یابد، اما تنها تا یک نقطه، پس از آن بهبود خواص پاک کنددگی به ازای هر واحد افزایش غلظت به شدت افت می کند. با این حال، اگر LTC به تصویب برسد، ممکن است برای رسیدن به درجه مطلوب پاک کنندگی متحمل پرداخت هزینه اضافی برای سورفاکتانت شویم، حتی اگر افزایش سورفکتانت بهبود کمتری را نتیجه دهد.

     

    1. A high concentration of surfactant is required, compared with conventional cleaners. Cleaning is improved rapidly as the concentration is increased—but only up to a point, after which the improvement in cleaning per unit of increase in concentration drops markedly. However, if LTC is adopted, we still may need to pay additional money for surfactant to achieve the desired degree of cleanliness, even at a lesser improvement per unit increase in surfactant.

     

    2. ممکن است سورفکتانتهای گرانتر مورد نیاز باشد، و نیاز باشد تا ترکیبی از سورفکتانتها را برای رسیدن به حد مطلوبی از پاک کنندگی داشته باشیم و برای غلبه بر از دست رفتن "فاکتور ایمنی" مورد نظر در پاکسازی در دمای بالا: توجه بیشتری برای ثابت ماندن شرایط مناسب وان (به عنوان مثال غلظت و میزان تلاطم محلول) برای جبران پاک کنندگی بهتری که توسط پاک کننده های دما بالا حاصل می شود، اختصاص یابد. 

     

     

     

    2. More expensive surfactants may be needed, and a combinations of surfactants are required to obtain satisfactory cleaning and to overcome the loss of a "safety factor" available with high temperature cleaning; greater attention must be devoted to maintaining the proper conditions (e.g. solution concentration and level of agitation) to compensate for the normally better cleaning achievable at higher temperatures.

     

    3. کاهش ویسکوزیته آلودگی، باعث بهبود شویندگی می شود، برای این منظور ممکن است نیاز به استفاده از حلالها باشد. مقدار حلالی که می تواند در یک حمام تجاری موثر باشد برای انحلال آلودگی بسیار محدود است، اما می تواند در تغییر خواص آلودگی لسیار تاثیر گذار باشد، به گونه ای که باعث می شود آلاینده توسط عوامل سازنده و خیس کننده حذف شود.

    3. Solvents may be required to reduce the viscosity of the soil so that detergency is improved. The amount of solvent that can be justified in a commercial bath is too limited to dissolve soil but can be very significant in modifying the properties of the soil so that it can be removed by action of the builders and wetting agents.

    آزمونها و روشهای کنترل پاک کنندگی

    درجه تمیز شدن سطح یک قطعه تابعی است از عملیات پاکسازی اعمال شده بر روی آن سطح. روشهایی که برای بررسی میزان پاک شدگی سطح استفاده می شود بازه ای از روشهای ساده تا بسیار پیچیده است. متأسفانه، بجز چند مورد استثناء، اکثر این روشها نیاز به ابزار تحقیقاتی دارند. در عمل، در اغلب موارد، فرآیند پاکسازی توسط مشاهدات بصری برای فرایند جزیره­ای شدن آب، آزمایش دستکش سفید به اضافه آنالیز محلول کنترل می شود.

     

    IV. TESTS & CONTROL METHODS FOR CLEANLINESS

    The degree of cleaning required for the surface of a part is a function of, and dictated by, operations to follow cleaning 82 .Test methods used to determine the cleanliness of a surface range from crude to highly sophisticated. Unfortunately, with few exceptions, these remain a research tool, rather than production tool. In actual practice, the cleaning process is in most cases, actually controlled by combination of visual water break and white glove tests plus solution analysis.

     

    ساده ترین، سریعترین و مستقیم ترین روش برای آگاهی از چیزی که در فرآیند تمیز کردن نادرست است، نگاه کردن دقیق به خود قطعات است. پاکسازی کم یا نا کافی، اغلب با تغییر در ظاهر سطح قطعه یا وضعیت نامناسب پوشش بعد از مرحله آبکاری نشان داده می شود. در این حالت چشم فرد یک وسیله تشخیص بسیار مهم می باشد. از طریق چشم میتوان تغییرات جزئی در رنگ و ظاهر را بهتر از بعضی از ابزارهای بسیار پیچیده و گرانبها شناسایی کرد. متاسفانه، در بیشتر موارد، قانون سوم کوشنر می گوید: شما زمانی میتوانید آن را ببینید، که خیلی دیر است! معنی راز این است که قبل از اینکه مشکلی ایجاد شود، آن را ببینیم و این به معنی راز نیست. علاوه براین، تغییرات مشخصی در پوشش وجود دارد که با چشم انسان قابل مشاهده نیست. یک نمونه از این نوع پاکسازی نامناسب کاهش چسبندگی پوشش آبکاری است. پوشش بعد از خارج شدن از وان آبکاری از سطح جدا شده و گویا هیچ پوششی بر روی سطح تشکیل نشده است. با این حال، نتیجه این عدم تشخیص میتواند بصورت پوسته پوسته شدن پوشش باشد. با این وجود، چشم اولین خط تشخیص است، بنابراین چشم باید آموزش داده شود تا حتی کوچکترین تغییرات در رنگ یا ظاهر را درنظر بگیرد.

    i. The Eye as Analytical Instrument

    The easiest, quickest and most straightforward method for recognizing that something is incorrect with the cleaning process is by looking intently at the parts themselves. If cleaning is marginal or insufficient, it will be more often than not indicated by a change in the appearance of the surface of the part or worse, in the plated deposit. The human eye is a critical instrument. It can detect minute changes in color and appearance better perhaps than some very elaborate and ‎expensive instruments. Unfortunately, however, in most cases Kushner's Third Law holds:  When you can see it, it's too late! The secret is to be able to see it before it makes trouble and this is no mean secret. ‎ In addition, there are certain changes in the deposit that are not visible to the human eye. An example of this is an improper cleaning that acts to decrease adhesion of the deposit. The deposit will look just about the same as it did before when it is removed from the plating bath. However, it can be that found, later in the field that the parts are peeling as a result of this visually indiscernible change in the deposit. Nevertheless, the eye is the first line of defense, so the eye should be trained to note even the slightest changes in color or appearance.

    ii. تست شکستگی آب (جزیره ای شدن آب)

    تست جزیره ای شدن آب عبارت است از بررسی یک سطح برای حضور یک فیلم پیوسته آب که هیچ جای آن شکستگی نداشته باشد. قطعه سطحی شبیه به ماشین واکس شده پس از باران را نشان میدهد. این یک شاخصی است که نشان می دهد تمام آلودگی آلی از روی سطح پاک شده است.

    ii. Water Break test

    The water break test involves examination of a surface for the presence of a continuous water film that has “no water breaks.” The part will exhibit a surface that resembles the freshly waxed car after the rain.It is an indication that all organic soils are removed.

     

    این آزمایش ممکن است به دلیل باقی ماندن فیلم سطحی ناشی از شستشوی ناکافی یا وجود دوده های آب دوست که ممکن است ذرات چربی را درخود به تله بیندازند دچار خطا شود. اگر یک فیلم بدون آب بدون آب وجود داشته باشد، نشان دهنده عدم وجود آلودگی سطحی آب آبی است. اگر یک فیلم غیر جزیره ای روس سطح وجود داشته باشد نشان دهنده عدم حضور آلودگی سطحی آبگریز است. روغن، گریس، و ترکیبات آلی نامحلول در آب نمونه هایی از آلاینده های هیدروفوبی هستند. آزمایش جزیره­ای شدن آب، حضور یا عدم وجود آلودگی های ذرات آبدوست یا اکسید ها را تایید نمی کند. کلید حل این مشکل استفاده از آب تازه و غیر آلوده کنید. عوامل تر کننده یا عوامل کمکی برای آبکشی که در شستشوی نهایی استفاده می شوند، ممکن است مکل پاک کردن ضعیف را پنهان کنند.

    The test is subject to possible misinterpretation due to the retained surface film from inadequate rinsing or presence of hydrophilic smuts with possible oil trapped under the smut. If a water-break-free film of water is present, it is indicative of the absence of hydrophobic surface contaminants. Oils, greases, and water-insoluble organic compounds would be examples of hydrophobic contaminants. The water break test does not confirm the presence or absence of hydrophilic particulate contaminants or oxides. The key for the test is to use fresh uncontaminated water. Wetting agents or rinse aids, used in final rinse may hide poor cleaning.

    iii. تست دستکش سفید

    تست سریع، ساده و مدرن دستکش سفید برای نشان دادن حضور آلودگی معدنی و آلودگیهای آلی روی سطح بعد از پاکسازی استفاده می شود. در این روش قطعه می تواند درحالیکه هنوز از مرحله آبکشی خیس است تست شود یا بعد از خشک شدن بررسی شود. سطح قطعه­ای که باید آزمایش شود توسط یک دستکش سفید، پارچه پنبه ای یا حوله پاک می شود. سپس سطح وسیله ای که برای پاک کردن سطح استفاده شده است را برای حضور باقی مانده سیاه، خاکستری یا هر ترکیبی که باعث رنگی شدن سطح وسیله شود و یا لکه روغنی بررسی می کنیم. اگر مشخص شود که روی سطح آلاینده ای وجود دارد، یررسی ميکروسکوپي يا تحليل شيميايي يا سطحي پيشرفته مي تواند روي سطح قطعه يا آيتم مورد استفاده براي پاکسازی سطح، براي دقيق تر كردن منبع و ماهيت آلاينده ها انجام شود.

    iii. White Glove test

    The quick and simple, time honored white glove test is used to show the presence of inorganic soil removal and, to a certain extent, organic contaminants on a surface after cleaning. The part may be tested while still wet from rinsing or after drying. The surface of the part to be tested is wiped with a white glove, cotton swab, or towel tissue. The material used to wipe the surface is then examined for the presence of black, gray, or off-white residue or oil staining. If contaminants are found to be present, microscopic examination or advanced chemical or surface analysis can be performed on the part surface or the item used to wipe the surface to more precisely determine the origin and the nature of the contaminants.

    iv. آزمون Pumice Scrub

    این یک تست عمومی و مناسب برای تعیین و تمایز مشکلات مربوط با پاکسازی یا آبکاری است.  این قطعه پس از پاکسازی برداشته می شود و با یک سمباده نرم و مرطوب سمباده زده می شود. بعد از آبکشی کامل، قطعه تمیز شده مجددا بر روی آویزها برگردانده شده و دوباره آبکاری می شود. اگر قطعه بعد از آبکاری نسبت به سایر قطعات پوشش روشنتری داشته باشد این بدین مفهوم است که پاکسازی کافی نبوده است. اگر بعد از آبکاری بهبودی حاصل نشود احتمالا مشکل ناشی از توالی آبکاری خواهد بود.

    iv. Pumice Scrub test

    This is popular and useful test to determine and differentiate problems associated with cleaning or plating sequence. The part is removed from the after cleaning and scrubbed with a soft, wet bristle dipped in pumice. After thorough water rinsing cleaned part is returned on the rack and plated. If the part is brighter than others after plating is indication of insufficient cleaning. If there is no improvement after plating the problem is in all probability related to the plating sequence.

    v. سایر روشها

    برای تشخیص اینکه آیا آلاینده ای بر روی سطحی که باید تمیز شود باقی مانده یا خیر می توان از آنالیزهای پیشرفته شیمیایی و فیزیکی بهره جست. نمونه هایی از قطعات که تمیز و خشک شده­اند را می توان در محلول یک حلال متلاطم غوطه ور کرد. سپس حلال را بررسی آلودگی آلی و مواد خاص نامحلول میتواند مورد بررسی قرار بگیرد.

    v. Other test methods

    Sophisticated physical and chemical analytical methods can be applied to test for residual contaminants on surfaces that have been cleaned 6-28 . Samples of parts that have been cleaned and dried can be immersed in a turbulent solution of a solvent. The solvent can then be analyzed for organic contaminants and insoluble particulate matter.

     

    vi. روشهای کنترل:

    هنوز هم یک روش سزیع، ساده و قابل اعتماد، جهت تشخیص و تعیین زمانی که "عمر" مفید پاک کننده رو به اتمام است به خصوص برای امکانات کوچک و متوسط ​​آبکاری جود ندارد. در بسیاری از موارد ، "غیر فعال شدن" پاک کننده برای اولین بار بدلیل عدم توانایی محلول در پاکسازی مناسب سطح مشخص می شود.  رویه های مربوط به نگهداری تمیزکنندگان در بسیاری از گیاهان هنوز بی وقفه است. با این وجود همچنان فرایندهای مربوط به حفظ و نگهداری پاک کننده ها در بسیاری موارد بصورت تصادفی است و غیر برنامه ریزی شده است. مشکل این است که عمدتا بدلیل بدلیل مشکلات خاص محلولهای پاک کننده به ویژه به دلیل  کهنه شدن محلول، پر شدن محلول از ترکیباتی چون کربناتها، محصولات هیدرولیز ترکیبات پیچیده فسفاته، روغن­های صابونی شونده، یون های فلزی محلول، و غیره آنالیز وان بسیار مشکل می باشد. روش های کنترل کمی نظارت بر پاک کننده ها عمدتا نیمه تجربی هستند و آنالیزها اغلب بجای اجزای شیمیایی پاک کننده بصورت گرم / لیتر یا اونس / گالن پاک کننده بیان می شوند. برخی از این روشها در دسترس فروشندگان و یا مقالات می باشند. معمولا یک تیتراسیون با یک نقطه پایانی و یا یک نقطه پایانی دوگانه برای تخمین قلیایی موثر است. معمولا پاک کننده توسط اسید 1 نرمال استاندار شده تیتر می شود. قلیائیت آزاد با یک شناساگر مناسب مانند متیل اورانژ یا سولفور اورانژ برای رسیدن به 10.5-11 pH و تغییر رنگ از نارنجی به زرد تیتر می شود.   قلیائیت کل که شامل قلیایی است توسط تمام مواد شیمیایی قلیایی پاک کننده ایجاد می شود، تا رسیدن به 8.6-9.0 pH در حضور شناساگر فنولفتالئین (تغییر رنگ از صورتی تا بی رنگ) تیتر می شود.

    vi. Control methods.

    There is still not readily available, especially for the small and medium size plating facilities, a quick, simple and reliable method for the determination of when the useful “life” of the cleaner is approaching its end.  In many plants, the “death” of the cleaner is first appreciated by a batch of rejects due to the insufficient cleaning. The procedures regarding the maintenance of the cleaners are still haphazard in many plants. The trouble is mainly to the difficulty in difficulty in analyzing proprietary compounded cleaners, especially as they age, and become loaded with carbonates, products of hydrolysis of complex phosphates, saponified oils, dissolved metal ions, etc. Methods for the routine quantitative control of cleaners are mostly semi-empirical, and analyses are often in terms of gram/liter or ounce/ gallon of the compounded cleaner rather than as the component chemicals.  Some procedures are available from the vendors or in the open literature 83-88. A single endpoint or a double end-point titration is usually made to estimate the effective alkalinity. The cleaner is titrated with a standard, usually 1 N acid. “Free” alkalinity is titrated with an appropriate indicator, e.g. Methyl Orange or Sulfoorange to about pH 10.5-11 for orange to yellow color change. “Total” alkalinity, which includes alkalinity contributed by all the alkaline chemical constituents of the cleaner, is titrated to a ph of 8.6 - 9.0 with phenolphthalein end point (pink to colorless). 

    اگر در ترکیب پاک کننده هیدروکسید سدیم، کربنات ها و فسفات ها وجود داشته باشد، می توان با دقت قابل قبول با تتراسیون تا 4.2 و 8.5، 10.5 pH، مقادیر آنها را تخمین زد. اگر در محلول سیلیکات یا بورات وجود داشته باشد امکان تیتراسیون وجود دارد ولی نتایج تقریبی خواهند بود.

    همانطور که غلظت موثر ماده (های) مرطوب کننده با انباشته شدن مواد روغنی در حمام کاهش می یابد، بنظر می رسد عاقلانه است تا این جزء حیاتی محلول نیز کنترل شود، ولو اینکه روش مورد استفاده غیر مستقیم و تقریبی باشد.  یک روش ساده با تجهیزات مقرون به صرفه این است که تنش سطحی را با استالاگمومتر(stalagmometer) بررسی کنید. تعداد یا قطرات یا زمان مورد نیاز برای خالی شدن محلول تازه از دستگاه می تواند با پاک کننده کار کرده مقایسه شود و به عنوان راهنمای ساده برای تعیین مقدار سورفاکتانت محلول مورد استفاده قرار بگیرد. در هر صورت، مواد شیمیایی موجود باید شناخته شده یا تعیین شوند تا تجزیه و تحلیل کامل انجام شود. برای بسیاری از پاک کننده ها لازم است آنالیز وزن سنجی جهت تعیین مقدار P2O5، Na2O، CO2 و SiO2 انجام شود. علاوه بر این ممکن است لازم باشد آنالیزی جهت تعیین مقادیر بورات ها و مواد مرطوب کننده انجام شود، با این وجود یک آنالیز شیمیایی کامل برای مقاصد معمول غیر عملی است.

    If sodium hydroxide, phosphates, and carbonates are present, these can be estimated with reasonable accuracy by titration to pH’s 10.5, 8.5 and 4.2. If silicates or borates are present, then titration for available alkalinity may be practical, but are only approximate. As the effective concentration of wetting agent(s) is reduced since the oil is accumulated in the cleaning bath, it may be advisable to control this critical ingredient, even with an indirect, approximate method. A simple method with affordable equipment is to check the surface tension with stalagmometer. The number or drops or time needed to empty the instrument can be compared with the fresh cleaner and utilized as simple guide for the state of surfactant used. In any event, the chemicals that are present must be known or determined in order to make a complete analysis. For many cleaners it is necessary to resort to gravimetric analyses for P2O5, Na2O, CO2, and SiO2. In addition, it may be necessary to analyze for borates and wetting agents, so that a complete chemical analysis becomes impractical for routine purposes.

     

    یک جایگزین برای آنالیز و کنترل کامل موادشیمیایی، حفظ حمام با یک روش توصیه شده برای کنترل فنی و انجام تست های پاک کننده گاه به گاه است. این فرایند شامل یک روش استاندارد برای اندازه گیری زمان تمیز کردن یک پنل با قابلیت آلوده شدن مجدد به یک آلاینده استاندارد است. بسیاری از روش ها از این نوع برای ارزیابی پاک کننده ها مورد استفاده قرار گرفته اند، اما آنها برای کنترل استفاده نشده اند، زیرا تهیه یک آلاینده استاندارد که مشکل تمیز کردن تولید را نشان می دهد مشکل است.

    An alternative for complete analytical control is to maintain the bath by a recommended method for technical control and to make occasional cleaner tests. This consists of a standard procedure for measuring the cleaning time for a panel reproducibly contaminated with a standard soil. Many methods of this type have been used to evaluate cleaners, but they have not been applied for control, since it is difficult to produce a standard soil that will represent the production cleaning problem.

     

    یک پاک کننده تجاری جهت استفاده در یک نیاز تولیدی خاص تهیه می شود. بنابراین، محلول وقتی در یک خط یا حداقل پایلوت استفاده شود مورد بررسی واقعی قرار می گیرد. بنابراین پاسخ آشکار به پرسش ما پاسخی عملی است. هنوز هم آنالیزهای فنی اکثر موارد به جای تجزیه شیمیایی کامل محلول انجام می شود.

    A commercial cleaner is accepted by application to a particular production need. Thus, the real trial is in the processing line or, at least, on a pilot plant basis. Thus, the obvious answer given to our question becomes the practical answer. Technical analyses are still used rather than complete chemical analyses, in a majority of the plants.

    6. T.E. Woss & G. K. Korpi, Met.Finish., 70(2)56(1972).

    7.  l. Missel, D. R.Torgeson & H.M. Wagner, Met.Finish., 66(2)57(1968).

    8.  M. Andante, Plat.Surf.Finish., 73(11)64(1986).

    9. J.L. Anderson, J. Paint Techn., 40(8)320(1968).

    10.  J.L. Anderson, R. A. Baker & J. S. Forbes, J.  Coll. & Interface Sci., 31(3)372(1969).

    11. C.B. Hamilton, Plat.Surf.Finish., 62(6)581(1975).

    12. L.C. Jackson, Adhesive Age, 19(7)31(1976).

    13. H.B. Linford & E. B. Saubestre, Met. Finish., 51(9)74(1953); AES Techn. Proc., 39, pp. 227-231, (1952).

    14. J. Kresse, and H.G. Germscheid, Plat.Surf.Finish., 68(5)122(1981).

    15. S. Spring, Met. Finish., 50(2)65(1952).

    16. D.M. Hudson, Met. Finish., 95(10)26(1997).

    17. R.N. Miller, Mat. Prot. Perf., 12(5) (1973).

    18. T.F. Egan, Plating, 60(4)350(1973).

    19. L.C. Jackson, Adhesive Age, 20(12)23(1977); 19(10)17(1976).

    20. C.W. Jennings Jackson, Adhesive Age, 20(2)29(1977).

    21. J. D. Gutterplan, Plat.Surf.Finish., 65(6)54(1978).

    22. M.K. Chawla , Met. Finish., 87(9)31(1989).; Plat.Surf.Finish.,  77(8)40(1990).

    23. I. Artaky, M. Papalsky & A.R. Moore, Plat.Surf.Finish., 78(1)64(1991).

    24. T.M. Tam, R. Wyngarden & A. F. Naylor, Plat.Surf.Finish.,? 76 (12)58(1993).

    25. M. Wery, V. Ligier, J. Kirdmann & J. Catonne, Trans.Inst.Met.Finish ., 75(2)73(1997).

    26. M. E . Baumgartner, Ch. Raub & D. R. Gabe, ibid, 75(3 )101(1997).

    27. L. Karasyk & H.B. Linford, J. Electrochem. Soc ., 110 (8)895(1963).

    28. A.T. Kuhn, Met. Finish. 91(9)25(1993).

    43. N. Zaki: ” Electrocleaning” in : Ref. 2, pp.128-133

    78. M. Westeriund and L. Clarin, Plat.Surf.Finish .,  83 (6)32(1996).

    79. “Enzymes in Detergency”, J.H. van Ee, editor, Marcel Dekker Inc, NY (2001).

    80. “Powdered Detergents”, M.S. Showell, editor, Marcel DekkerInc, NY (2001).

    81. M.P. Hendrick, G. Jansen and J. Tervoort, Trans.Inst.Met.Finish .,  66,67(1989).

    82. R. Farrell and J. Horner: “Metal Cleaning”, in Ref. 2, pp.118-127.

    83. M.J. Rosen and H.A. Goldsmith, “Systematic Analysis of Surface Active Agents”, Willey, NY (1976).

    84. G.F. Longman, “Analysis of Detergents and Detergent Products”, Willey, NY (1975).

    85. B. M. Milwidskyand D. M. Gabriel,”Detergent Analysis”, J. Willey&Sons, NY (1982).

    86. T. M. Schmitt, “Analysis of Surfactants” M.  Dekker, NY (1991).

    87. C. Rosenstein and S. Hirsch: “Chemical Analysis of Plating Solutions”, in Ref.2, pp.509-554.

    88. B. M. Milwidsky, “Practical Detergent Analysis”, MacNair-Donald Co, NY (1970).

     

    تهیه شده در واحد پژوهش و گسترش جلاپردازان پرشیا (JP)

    بهمن 96

    Prepared by research and development unit of jalapardazan (JP)

    january 2018 

     

  • محلول آبکاری اسیدشویی

     

     

    محلول آبکاری اسیدشویی در شرکت جلاپردازان پرشیا تولید میشود.

jala-logo4.png
شرکت جلاپردازان پرشیا
تولیدکننده محصولات و تجهیزات آبکاری
خدمات آبکاری، پوشش دهی و مشاوره
تهران - شهرک صنعتی باباسلمان
02165734701 - 02165734702
ایمیل: service@jalapardazan.com

جستجو