MỤC LỤC
ANHYDRIT CROMIC
Dung dịch nước của anhydrit cromic chính là axit cromic và đây là nguồn duy nhất để tạo lớp mạ crom. Thực tế sản xuất cho thấy nồng độ anhydrit cromic có thể thay đổi trong một phạm vi khá rộng. Ví dụ, ở nhiệt độ 45–50 ℃ và mật độ dòng catốt khoảng 10 A/dm², khi nồng độ anhydrit cromic nằm trong khoảng 50–500 g/L, thậm chí lên tới 800 g/L, vẫn có thể thu được lớp mạ crom sáng. Tuy nhiên, điều này không có nghĩa là nồng độ anhydrit cromic có thể điều chỉnh tùy ý.
Trong sản xuất thực tế, nồng độ anhydrit cromic thường được khống chế trong khoảng 150–400 g/L. Hàm lượng anhydrit cromic có ảnh hưởng trực tiếp đến độ dẫn điện của dung dịch mạ. Ở mỗi mức nhiệt độ nhất định sẽ tồn tại một nồng độ anhydrit cromic cho độ dẫn điện đạt giá trị lớn nhất; khi nhiệt độ dung dịch tăng, giá trị dẫn điện cực đại cũng tăng nhẹ theo chiều tăng nồng độ anhydrit cromic. Vì vậy, xét riêng về khả năng dẫn điện, dung dịch mạ crom có nồng độ anhydrit cromic cao sẽ có lợi hơn.
Tuy nhiên, dung dịch axit cromic nồng độ cao lại gây hao mòn phôi lớn, làm tăng tiêu hao hóa chất và đồng thời gây ảnh hưởng không nhỏ đến môi trường. Ngược lại, dung dịch mạ có nồng độ anhydrit cromic thấp lại nhạy cảm với tạp chất kim loại và có khả năng che phủ kém. Khi nồng độ anhydrit cromic quá cao hoặc quá thấp, khoảng nhiệt độ và mật độ dòng điện thích hợp để thu được lớp mạ sáng đều bị thu hẹp.
Trong thực tế ứng dụng, dung dịch mạ nồng độ thấp thường có hiệu suất dòng điện cao và chủ yếu dùng cho mạ crom cứng, trong khi dung dịch mạ nồng độ cao được sử dụng nhiều cho mạ crom trang trí. Mặc dù tính chất của dung dịch mạ có liên quan đến hàm lượng anhydrit cromic, nhưng yếu tố quan trọng nhất quyết định chất lượng lớp mạ vẫn là tỷ lệ giữa anhydrit cromic và axit sunfuric.
Xem thêm bài viết liên quan: nguồn chỉnh lưu mạ điện công nghiệp
CHẤT XÚC TÁC
Ngoài ion sunfat, các anion như florua, fluorosilicat, floroborat và hỗn hợp của chúng thường được sử dụng làm chất xúc tác trong mạ crom. Hàm lượng chất xúc tác có ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng hình thành lớp mạ. Khi hàm lượng quá thấp, lớp mạ khó hình thành hoặc chỉ xuất hiện lớp oxit màu nâu; ngược lại, nếu quá cao sẽ làm giảm độ che phủ, hạ hiệu suất dòng điện và thậm chí gây hiện tượng không mạ cục bộ.
Chất xúc tác được sử dụng phổ biến nhất là axit sunfuric, với tỷ lệ giữa anhydrit cromic và axit sunfuric thường được khống chế trong khoảng 80–100:1, trong đó giá trị tối ưu là 100:1. Khi hàm lượng sunfat quá cao, khả năng hòa tan màng keo tăng mạnh, làm giảm mật độ dòng điện thực và độ phân cực catốt, dẫn đến lớp mạ không đồng đều, dễ phồng rộp và lộ kim loại nền, đặc biệt tại các hốc sâu. Trong trường hợp này, có thể bổ sung bari cacbonat để kết tủa và loại bỏ sunfat dư. Ngược lại, khi hàm lượng sunfat quá thấp, lớp mạ thường có màu xám, thô và độ bóng kém; lúc này chỉ cần bổ sung lượng axit sunfuric thích hợp để khôi phục chất lượng lớp mạ.
Các anion flo như F⁻, SiF₆²⁻, BF₄⁻ thường được sử dụng với hàm lượng từ 1,5–4% so với anhydrit cromic. Dung dịch mạ chứa các ion này có hiệu suất dòng catốt cao, lớp mạ cứng, làm việc tốt ở mật độ dòng điện thấp và phù hợp cho cả mạ giá lẫn mạ thùng. Trong đó, ion fluorosilicat (SiF₆²⁻) được sử dụng khá phổ biến tại Việt Nam và Trung Quốc do khả năng hoạt hóa bề mặt tốt; ngay cả khi ngắt dòng hoặc mạ crom lần hai vẫn có thể thu được lớp mạ sáng. Nguồn cung cấp ion này thường là H₂SiF₄ hoặc Na₂SiF₆ (K₂SiF₆).
Dung dịch mạ chứa ion SiF₆²⁻ có phạm vi làm việc rộng hơn so với dung dịch chỉ chứa sunfat khi nhiệt độ tăng, tuy nhiên lại có nhược điểm là ăn mòn mạnh phôi, cực dương và bể mạ, đòi hỏi chi phí bảo dưỡng cao. Vì vậy, trong thực tế sản xuất, nhiều cơ sở lựa chọn kết hợp ion sunfat và fluorosilicat, cho hiệu quả tổng thể tốt và ổn định hơn.
Xem thêm bài viết liên quan: cây gia nhiệt cho dây chuyền xi mạ
CROM HÓA TRỊ BA
Các ion Cr 6+ trong bể mạ crom bị khử ở cực âm để tạo ra Cr 3+ , đồng thời chúng bị oxi hóa lại ở cực dương. Nồng độ crom hóa trị ba nhanh chóng đạt đến cân bằng. Nồng độ cân bằng phụ thuộc vào tỉ số diện tích của cực dương và cực dương. Ion Cr 3+ là thành phần chính của catot để tạo thành màng keo, chỉ khi chứa một lượng Cr 3+ nhất định trong dung dịch mạ thì quá trình lắng crom mới có thể diễn ra bình thường. Do đó, dung dịch mạ mới pha chế phải có các biện pháp thích hợp để đảm bảo rằng nó chứa một lượng Cr 3+ nhất định .
① Sử dụng cực âm diện tích lớn để xử lý điện phân.
② Thêm chất khử để khử Cr 6+ thành Cr 3+ Có thể dùng rượu, axit oxalic, đường phèn, ... làm chất khử, trong đó rượu (98%) được dùng phổ biến hơn, liều lượng 0,5mL / L. Khi thêm rượu, do phản ứng tỏa nhiệt nên vừa thêm rượu vừa khuấy, nếu không axit cromic sẽ văng ra ngoài. Sau khi thêm rượu, sau khi điện phân một chút là có thể đưa vào sử dụng.
Xem thêm bài viết liên quan: báo giá bể nhựa PP dùng cho xi mạ
③ Thêm một ít chất lỏng tắm cũ.
Hàm lượng Cr 3+ trong bể mạ crom thông thường là khoảng 2 5g / L, và cũng có báo cáo rằng nó là 1% ～ 2% hàm lượng axit cromic. Khi nồng độ Cr 3+ thấp, tương đương với hiện tượng xảy ra khi hàm lượng ion sunfat cao. Màng catốt không liên tục, khả năng phân tán kém và sự lắng đọng crom chỉ xảy ra ở mật độ dòng điện cao hơn; khi nồng độ Cr 3+ quá cao, hàm lượng ion sunfat tương đương với không đủ và màng catốt dày lên, điều này không chỉ giảm đáng kể Độ dẫn điện của dung dịch mạ làm tăng điện thế tế bào và giảm dải mật độ dòng điện đối với lớp mạ crom sáng, trong trường hợp nghiêm trọng chỉ có thể tạo ra lớp mạ xám, nhám. Khi hàm lượng Cr 3+ quá cao, sử dụng cực âm diện tích nhỏ và cực dương diện tích lớn để giữ cho mật độ dòng điện cực dương ở 1 ～ 1,5A / dm 2 để xử lý điện phân. Thời gian xử lý phụ thuộc vào hàm lượng Cr 3+ , từ vài giờ Đến vài ngày đêm. Hiệu quả tốt hơn khi nhiệt độ tắm là 50 ～ 60 ℃.
-------------------------------------------------------------///-------------------------------------------------------------
