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碱性镀锌故障及处理方法（一）
一、低电流密度区出现黑色或灰色镀层&&&&1．原因分析&&&&铅离子污染：当镀锌液中铅离子的含量超过15m9／L时，镀液的分散能力下降，镀层经稀硝酸出光后会出现黑色或灰色条纹。铅离子主要是由劣质锌阳极带人的，为防止铅的污染，锌阳极需用0#锌或l#锌。&&&&铁离子污染：镀液中铁离子含量高达50m9／L，如铁离子含量进一步提高，镀液就会出现胶体絮状物，镀层钝化后会出现紫蓝色，而且镀层容易出现气泡。铁离子主要是由劣质氢氧化钠或工件带人。因此，要选用白色片碱，带赤色的氢氧化钠绝对不可用，工件进入镀槽前应彻底清洗。为调解阴、阳极面积比例，应当使用镍板或镀镍铁板作为阳极。&&&&铜离子污染：镀液中铜离子含量高达20m9／L时，得到的镀锌层粗糙，光亮度降低，且光亮电流密度范围随铜离子含量的增加而逐渐缩小。铜离子主要是由挂勾和洗刷导电铜杠时带入的。&&&&2．解决方法&&&&硫化钠处理：取0．19／L～0．59／L化学纯硫化钠，溶于20倍以上的冷水中，在剧烈搅拌下，缓慢加入到镀液中，加完后继续搅拌20min，使之与镀液中的重金属离子充分反应，生成硫化物沉淀去除。&&&&锌粉处理：取l9／L～39／L锌粉，在剧烈搅拌下缓慢加入镀液中，使之与重金属离子发生置换反应，加完后继续搅拌20min，静止2h后进行过滤，静置时间不宜过长，否则失去处理意义。&&&&低电流电解处理：取镀镍铁板数块作阴极(面积宜大些)，以0．1A／dm2～0．2A／dm2的电流密度进行电解处理，处理时间视试镀后情况而定。使用过的镀镍铁板表面的黑色镀层必须在酸中退除，然后方可作阳极使用。该方法的优点是：操作简便，不损耗镀液。
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下列说法正确的是A．镀锌铁板是利用了牺牲阳极的阴极保护法来达到防止腐蚀的目的B．在滴有酚酞的Na2CO3溶液中
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提问人：匿名网友
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下列说法正确的是A．镀锌铁板是利用了牺牲阳极的阴极保护法来达到防止腐蚀的目的B．在滴有酚酞的Na2CO3溶液中，加入BaCl2溶液后红色褪去，说明BaCl2溶液显酸性C．合成氨反应需使用催化剂，说明催化剂可以促进该平衡向生成氨的方向移动D．汽车尾气的净化反应2NO＋2CO2CO2＋N2△H＜0，则该反应一定能自发进行
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下列说法正确的是（　　）A．镀锌铁板是利用了牺牲阳极的阴极保护法来达到防止腐蚀的目的B．在滴有酚酞的Na2CO3溶液中，加入BaCl2溶液后红色褪去，说明BaCl2溶液显酸性C．合成氨反应需使用催化剂，说明催化剂可以促进该平衡向生成氨的方向移动D．汽车尾气的净化反应2NO+2CO?2CO2+N2 △H＜0，则该反应一定能自发进行
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A．锌、铁和电解质溶液构成的原电池中，锌易失电子而作负极，铁作正极被保护，该方法为牺牲阳极的阴极保护法，故A正确；B．碳酸根离子水解导致碳酸钠水溶液呈碱性，氯化钠中氯离子和钠离子不水解，其溶液呈中性，在滴有酚酞的Na2CO3溶液中，加入BaCl2溶液后红色褪去，说明二者反应生成的氯化钠溶液呈中性，故B错误；C．催化剂只改变反应速率不影响平衡移动，所以催化剂不能促进该平衡向生成氨的方向移动，故C错误；D．当△G=△H-T△S＜0时，该反应能自发进行，虽然2NO+2CO?2CO2+N2 △H＜0，但不能证明△G＜0，所以不能说明该反应一定能自发进行，故D错误；故选A．
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A．锌、铁和电解质溶液构成的原电池中，锌易失电子而作负极，铁作正极被保护；B．碳酸根离子水解导致碳酸钠水溶液呈碱性，氯化钠中氯离子和钠离子不水解，其溶液呈中性；C．催化剂只改变反应速率不影响平衡移动；D．当△G=△H-T△S＜0时，该反应能自发进行．
本题考点：
金属的电化学腐蚀与防护；催化剂的作用；焓变和熵变．
考点点评：
本题考查较综合，涉及金属的腐蚀与防护、盐类水解、催化剂的作用等知识点，根据原电池原理、盐类水解原理、催化剂与化学平衡的关系来分析解答，易错选项是D，注意不能根据焓变判断反应是否自发进行，为易错点．
扫描下载二维码镀锌过程中有可能出现的故障排除
注：本文转自天津飞鸽刚斌电镀化工微信公众号，特此说明，并表示感谢！
锌易溶于酸，也能溶于碱，故称它为两性金属。锌在干燥的空气中几乎不发生变化。在潮湿的空气中，锌表面会生成碱性碳酸锌膜。在含二氧化硫、硫化氢以及海洋性气氛中，锌的耐蚀性较差，尤其在高温高湿含有机酸的气氛里，锌镀层极易被腐蚀。
锌的标准电极电位为-0.76V，对钢铁基体来讲，锌镀层属于阳极性镀层，它主要用于防止钢铁的腐蚀，其防护性能的优劣与镀层厚度关系甚大。
要把被一些人认为很简单的镀锌真正做好，并非易事，下面举一些例子说明。
案例一：某厂为新搬迁的新地址，主要电镀锌玛钢(铸铁类)和冷轧板冲压件，镀锌工艺为氯化钾，其中一条滚镀锌线(三槽)，滚镀锌合格率低。圆环形工件10%不合格品为高区暗、镀层薄;玛钢类工件80%不合格品为高区不光亮、低区暗、镀层薄。笔者应邀到现场处理，滚桶为新制造的，做了许多改进，如加长、加固、阴极进滚桶侧板孔改小，避免小零件掉出，滚桶转速7r/min，认真察看滚桶内导电辨，发现导电辫因与滚桶侧板孔间隙太小而随滚桶转动而翘起，而不是下垂伸入工件中，导电辫头太轻，且圆柱形，外径比圆环形工件的内径还小，有可能某些工件套入导电辨头上，造成这些套入的工件一直在镀，同时检查pH值各为6.2，6.4，6.3。当即赶制加长100mm的导电辨，加重导电辨头，用化学纯盐酸掺水稀释后调低pH值至5.4，同时用干净烧杯取槽液再加光亮剂A、B，观察有无析出，判断出是否光亮剂过量;用霍尔槽试验最佳的光亮剂比例，得出光亮剂A、B偏少。更换加长、加重的导电辫，补加光亮剂后即施镀难镀的玛钢类工件，达到全部合格。本例要点：认真观察，导电是关键。
案例二：某厂为简易电镀锌作坊，自产自镀自用，氰化滚镀锌后钝化发雾。笔者应邀到现场处理，工件为挤锻压加工的直径10~15mm、长130mm轴类，表面油很多，无除油工序，整筐约50kg工件浸在浓盐酸中10min后、水洗入槽氰化镀锌，出光后发雾、无法兰白色钝化。当即找来洗衣粉代替除油剂用温水泡溶解将工件除油后、水洗、酸洗、水洗入槽镀锌，出光后发雾现象减轻很多，说明油污是祸首、以前带入氰化镀锌槽液中油污仍很多，去除氰化槽液中油污很难，笔者试用CK-778镀锌除杂剂，利用其中铝粉与槽液反应上浮托起油污，不断捞掉上浮物，除掉大部分油污，同时取样分析：氧化锌30g/L，氰化钠高达100g/L，光亮剂太多。询问操作者回答：因发雾，误认为氰化钠太小、光亮剂少，多次加氰化钠、光亮剂。当即取出部分槽液加水稀释、补加氢氧化钠、氧化锌，按正常工艺，全部合格。某厂为玛钢(铸铁类)电镀锌，工艺为氯化钾滚镀锌，产品出口。产量大、要求成本最低。笔者应邀前往商讨改进工艺，以降低成本。该厂工件为圆柱形状、单个重约200~500g，建议采用螺旋壳式滚镀桶，大开口、无滚桶门盖，无需装卸滚桶门盖之烦琐工序，滚桶内外槽液更新快，减少施镀时间，正转方向施镀，反转工件倒出，就像陶罐里倒橄榄，一个都不剩。当即用硬纸板制作个螺旋壳式滚镀桶的模拟件，用小石子代替工件观察正反转时工件运动情况。厂方立即安排按图制作，投用后效率提高30%，光亮剂少用，成本降低10%。笔者并制定加药要点：氯化钾、氯化锌、硼酸几乎都是带出消耗，只需少量补加药品，多挂锌板;硼酸不必用沸水溶解，用涤纶布缝制两个长500mm、宽220mm布袋，加入约半袋的硼酸，绑好挂在阳极杠两头浸入槽液即可;光亮剂要用水或槽液稀释后才慢慢地加入;每班用稀盐酸调pH值;用PP管作冷却管通井水冷却槽液，降低光亮剂消耗;用钛钩将小锌块连接长锌板;常做霍尔槽试验。若有不好镀的槽液，将其调成预镀锌液：氯化锌高、氯化钾适中、光亮剂少、冲击镀3min后再换槽再正常镀;整流器改为开关电源，降低能耗、提高镀层均匀性。
案例三：某军工厂有电镀组，有低氰化镀锌、碱性镀锡、氰化镀铜等工艺，没有氯化钾镀锌工艺，有一批产品为铸铁材料，且气孔较多，需要镀锌。采用低氰化镀锌工艺，合格率很低，只有高区有薄镀层、低区发黑无镀层。笔者试用碱性镀锡15min后水洗再氰化镀锌，效果很好，全部合格。同时现场发现该厂低氰化镀锌槽阳极杠挂有锌、铁板，目的减缓锌板电解，不至于槽液中锌离子浓度太高，当停镀时铁板未取出，形成自身电解反应，锌板为阳极，发生溶解，明显有析气现象。结果槽液的锌浓度并不降低，反而升高。另外该厂操作者反映：碱性镀锡阳极保持金黄色活化状态很难，原因是电流密度计算较难。笔者当即讲解电流密度显示仪原理，并示范：一块1平方分米表面积的测量板(单面为0.5×1分米)和一只直流电流表及两段导线组成，测量板靠近阳极附近但不能与阳极接触，观察电流表数值便知阳极电流密度，开始使用时，阳极电流密度应迅速升高到使它钝化的电流值(4~6A/dm2)，这时槽电压突然上升，阳极上形成金黄色膜，此后将阳极电流密度降到正常工作范围，当然电镀中途不应断电。
案例四：某厂滚镀锌一直有几种凹形片状，滚镀时容易叠在一起，无法滚镀。笔者应邀协助想方法，建议大的工件(2dm2)两边上各冲个孔，用1mm铁丝穿过孔、绕圈而绑好，目的是垫开工件，电镀、钝化、烘干完工后再剪断。小的工件与螺栓类混合滚镀、并用圆柱形滚桶：圆柱外径视工件大小而定，在筒体内壁焊接两条旋向相反(左、右旋各一条)的螺旋筋板，以利于工件在滚筒运转时翻动，又因圆筒壁为曲面，避免了工件圆盘平面与筒壁产生平面贴合，也减少滚筒眼印。
案例五：某厂氯化钾滚镀锌后兰白钝化，易变色。笔者应邀前往改进，该厂系自产自镀自用，滚筒为简易的半浸式，靠滚筒体两封头内侧圆形铁板导电，工件导电不可靠，且滚筒外壁靠导电板附近锌瘤很多，电镀时滚筒外壁锌瘤越来越大，滚筒内壁的工件上电差、镀锌层较薄，自然易变色。笔者当即将该滚筒浸于盐酸中退掉锌瘤，同时去掉内侧圆形导电铁板，改为旋筋式导电，效果很好。
案例六：某厂低氰碱性镀锌，工件品种多，结构复杂，长期来一直用高铬彩色钝化，近期部分产品改为兰白钝化，要求镀锌层外观好。发现镀锌层高区处布满密密麻麻的“火山口”，高铬彩钝由于钝化液自化学抛光作用而不明显，而低铬兰白钝化液无自抛光作用，该“火山口”特别明显，经查明：光亮剂太多，电流密度太大，调整为1.0A/dm2，火山口消失。另该厂有一种大尺寸400mm×550mm平板兰白钝化按常规配方(含氟化钠)难以达到纯兰白色，经试验用氟化钾代替部分氟化钠效果很好，正面兰白色很纯，无彩色，侧看带红绿色，达到目的。
案例七：某厂有电镀发电机油箱，油箱内外部都有锌层符合要求，但该锌层耐蚀性较差，半年后锌层发灰、起粉，察看现场：油箱内阳极为铜线接铁棒，错误之处：铜线浸入槽液中铜也被电化学溶解，槽液表面漂着厚厚的油污，钝化后热水无封闭剂处理，无烘干，油箱内水滴无法干透。某厂氯化钾滚镀锌工件品种多，一些件常有棕黑色“胎记”、眼子印。棕黑色“胎记”原因是光亮剂太多而且未用镀液或水掺稀而加入、搅拌不充分。眼子印因素较多，平面件要钻孔穿线垫开;滚桶孔眼要通畅;阴极导电辫子适当加长并分出多个接头;滚桶转速太慢;阳极面积太小;槽液中的主盐、导电盐浓度过低、分散能力不好;改用圆柱形滚桶，根据工件平面尺寸选择恰当滚桶内径，可避免工件平面侧与滚桶接触，消除了眼子印。
案例八：某厂为电镀专业厂，遇到一批弹性零件镀锌，冲压工序时工人为了不使工件弹出模具而飞出，将黄油涂在工件表面，经热处理后其氧化皮、结巴的油污按常规除油、酸洗均无法彻底。笔者应邀前往现场：要用碱性加氧化剂加热去除，刚好有碱性发黑工艺，将该工件“发黑”1~2小时，去除掉氧化皮及结巴的油污，再活化可正常电镀。
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