Кислые электролиты - Выбор электролита для промышленного применения

Коррозионная устойчивость цинкового покрытия, как отмечает ряд отечественных и зарубежных исследователей, зависит от природы применяемых электролитов, однако эти сведения носят противоречивый характер и результаты испытаний часто зависят от методики подготовки образцов перед испытаниями. В последних работах утверждается, что при очень тщательной подготовке образцов при испытаниях покрытий в солевом тумане и атмосферных условиях коррозионная устойчивость цинковых покрытий, полученных из цианистых, кислых электролитов, примерно одинакова.
Сложившееся мнение о меньшей коррозионной устойчивости цинковых покрытий, полученных из аммиакатно-хлоридных электролитов, обусловлено тем, что остающиеся в порах покрытия трудно отмываемые ионы хлора способствуют более интенсивной коррозии цинка.
Выбор электролита для промышленного применения производится с учетом требуемой производительности, формы и размера покрываемых деталей, сложности рельефа деталей, а также допустимости применения токсичных (цианистых) соединений.
В кислых электролитах цинк находится в форме простого гидратированного катиона.
Выход по току близок к 100%. Анодный процесс протекает без затруднений, что обеспечивает стабильность электролита по содержанию солей цинка.
В отдельных случаях имеет место даже увеличение концентрации цинка в электролите вследствие химического растворения цинковых анодов.
Соли цинка являются основными компонентами электролита, которые образуют в растворе ионы цинка. Для повышения электропроводности электролитов, а также для некоторого снижения степени диссоциации цинковых солей, положительно влияющей на увеличение катодной поляризации, вводятся соединения, содержащие одноименный анион
:— в сульфатных электролитах,
— в хлоридных,
— во фторборатных.

Ряд органических добавок

Для поддержания показателя рН в электролит вводят буферные добавки
— в сульфатные,
— в хлоридные
— во фторборатные.
В кислых электролитах цинкования катодная поляризация весьма незначительна и выход по току мало изменяется с ростом его плотности, поэтому рассеивающая способность их мала и они могут быть рекомендованы для покрытия деталей простой формы: листов, проволоки, болтов, наружной поверхности труб и т. п.
Добавкой к электролитам специальных поверхностно-активных веществ и блескообразователей удается значительно увеличить катодную поляризацию, в результате чего существенно повышается рассеивающая способность и такие электролиты можно использовать для покрытия сложнопрофилированных деталей. Примером такой добавки является продукт, получивший название «Лимеда».
Известны и другие блескообразователи, например 2,6 (2,7)-нафталиндисульфиткислота, которая была одним из первых блескообразователей для ванн никелирования и цинкования в отечественной практике.
Ряд органических добавок выполняет роль смачивателей, уменьшающих возможность образования питтинга вследствие задержки пузырьков водорода на покрываемой поверхности.
К кислым электролитам относятся электролиты на основе сульфатных, хлоридных и фторборатных солей цинка.
Наиболее простым и дешевым электролитом, получившим наибольшее распространение в промышленности, является сульфатный электролит, который представлен в виде двух вариантов: электролит 1 — для получения покрытий, к декоративным качествам которого никаких требований не предъявляется, и электролит 2 — электролит блестящего цинкования.

Электролит, разработанный Институтом химии

Выход по току в сульфатных электролитах составляет 95—98%, причем величина его не меняется при изменении плотности тока в указанных пределах.
При цинковании проволоки или ленты в конвейерных установках, где благодаря нагреву электролита и повышению концентрации до 500 г/л катодная плотность тока может быть доведена до 40—60 А дм2.
Электролит применяется для цинкования листовых материалов и проволоки и рассчитан на применение очень высоких плотностей тока. Электролит, разработанный Институтом химии и химической технологии АН ЛитССР, рекомендован для получения блестящего покрытия деталей сложного профиля.
В качестве блескообразователя применяется продукт Лимеда НЦ-20. Лимеда НЦ-10 обусловливает выравнивающий эффект и способствует растворению продукта НЦ-20.
Оба продукта выпускаются Ереванским заводом химических реактивов и представляют собой жидкости желтоватого цвета.
В настоящее время отечественной промышленностью накоплен достаточно большой опыт применения электролита с добавкой Лимеды, подтверждающий его эффективность. Следует иметь лишь в виду, что попадание продукта Лимеда в сточные воды иногда приводит к образованию весьма твердых пенообразных отложений, засоряющих сточные магистрали. Кроме того, накопление значительных количеств Лимеды в стоках в случае использования ионообменных смол для получения так называемой оборотной воды приводит к тому, что .этот продукт не адсорбируется ионообменными смолами и остается растворенным в воде, загрязняя ее и делая непригодной для использования в процессах никелирования, серебрения и т. д.