在表面處理行業(yè)中,電鍍、化學(xué)鍍、堿性脫脂、陽極氧化等工藝需要重點監(jiān)測游離堿濃度,以下是具體分析:
電鍍工藝
堿性鍍液體系:如氰化物鍍銅、鋅酸鹽鍍鋅等堿性電鍍工藝,游離堿在其中起到重要作用。它能影響鍍液的導(dǎo)電性、陽極溶解性能以及金屬離子的絡(luò)合狀態(tài)等。以氰化物鍍銅為例,游離堿濃度過高,會使銅離子絡(luò)合過度,導(dǎo)致陰極極化增大,沉積速度減慢,鍍層易出現(xiàn)燒焦、發(fā)脆等問題;濃度過低則會使陽極溶解過快,鍍液中銅離子濃度升高,影響鍍層質(zhì)量,因此需要嚴(yán)格監(jiān)測和控制游離堿濃度。
除油工序:電鍍前的除油工序通常采用堿性除油劑,其主要成分包括氫氧化鈉、碳酸鈉、磷酸三鈉等堿性物質(zhì)。游離堿濃度直接影響除油效果,濃度過低無法有效去除油污,導(dǎo)致后續(xù)電鍍層結(jié)合力差;濃度過高則可能對工件表面造成腐蝕,影響產(chǎn)品質(zhì)量,所以要重點監(jiān)測游離堿濃度以確保除油效果和工件質(zhì)量。
化學(xué)鍍工藝
堿性脫脂工藝
陽極氧化工藝

堿性脫脂工藝中,游離堿濃度過高或過低會有什么影響?
在堿性脫脂工藝中,游離堿濃度過高或過低都會對脫脂效果、工件質(zhì)量以及生產(chǎn)成本等方面產(chǎn)生不良影響,具體如下:
對工件的影響
腐蝕風(fēng)險:強(qiáng)堿對金屬具有腐蝕性,過高的游離堿濃度可能會腐蝕金屬工件表面。對于一些活潑金屬,如鋁、鋅等,會發(fā)生化學(xué)反應(yīng),導(dǎo)致工件表面被侵蝕,出現(xiàn)粗糙、變色甚至穿孔等問題,嚴(yán)重影響工件的外觀和性能。
氫脆隱患:在高濃度堿液作用下,金屬表面可能會吸附氫原子,一部分氫原子會滲入金屬內(nèi)部,使金屬的韌性和延展性下降,產(chǎn)生氫脆現(xiàn)象。這會導(dǎo)致工件在后續(xù)的加工或使用過程中容易發(fā)生脆斷,降低工件的可靠性和使用壽命。
對脫脂效果的影響
皂化過度:游離堿濃度過高會使油脂過度皂化,生成過多的肥皂。肥皂在溶液中可能會形成膠束,反而會阻礙油脂與堿液的進(jìn)一步接觸,降低脫脂效率。而且過多的肥皂可能會附著在工件表面,難以清洗干凈,影響后續(xù)處理。
表面活性劑性能受影響:堿性脫脂劑中通常含有表面活性劑,過高的堿濃度可能會改變表面活性劑的性能,使其臨界膠束濃度發(fā)生變化,降低表面活性劑的乳化、分散和潤濕能力,從而影響脫脂效果。
對生產(chǎn)成本的影響
原料浪費:過高的游離堿濃度意味著使用了過量的堿性物質(zhì),這增加了脫脂劑的成本。同時,為了中和過高的堿濃度,后續(xù)可能需要使用更多的酸性物質(zhì)進(jìn)行中和處理,進(jìn)一步增加了生產(chǎn)成本。
廢水處理壓力大:高濃度的含堿廢水會對環(huán)境造成嚴(yán)重污染,需要進(jìn)行嚴(yán)格的廢水處理。游離堿濃度過高會增加廢水的堿度,使廢水處理的難度和成本大幅上升,需要消耗更多的化學(xué)藥劑來中和廢水,以及更長的處理時間和更大的處理設(shè)備。
脫脂效果不佳
油脂乳化不完全:游離堿濃度低,堿液與油脂的反應(yīng)不充分,無法產(chǎn)生足夠的肥皂和甘油,油脂不能被充分乳化和分散在堿液中,導(dǎo)致工件表面的油污難以去除干凈,殘留的油污會影響后續(xù)的表面處理工藝,如涂裝、電鍍等,造成涂層附著力差、電鍍層結(jié)合不牢固等問題。
表面活性劑活性不足:適量的堿可以增強(qiáng)表面活性劑的活性,游離堿濃度過低時,表面活性劑的活性無法得到充分發(fā)揮,其潤濕、滲透和乳化作用減弱,使得脫脂劑難以在工件表面鋪展并滲透到油污內(nèi)部,從而降低脫脂效果。
生產(chǎn)效率降低