Ar nikelis tampa žalias, kai sugadina
Metalų pasaulyje nikelis yra labai vertinamas dėl savo unikalios sidabrinės - balto blizgesio ir puikus atsparumas korozijai. Jis plačiai naudojamas elektroplinant, lydinių gamybai, baterijoms ir kitiems laukams. Tačiau kai nikelio produktai sugadina, paviršiaus spalvos pasikeitimas dažnai kelia klausimus: ar nikelis iš tikrųjų pasidaro žalias po to, kai sugadino? Koks yra šio reiškinio mokslinis principas?
Nikelio cheminės savybės ir oksidacijos pagrindas
Nikelis yra sidabrinis - baltas metalas su feromagnetizmu. Kambario temperatūroje ji sudaro tankią oksido plėvelę (pirmiausia sudarytą iš NIO), o tai efektyviai neleidžia tolesniam metalo oksidacijai. Tačiau kai oksido plėvelė yra pažeista arba pasikeičia aplinkos sąlygos, oksidacijos procesas pagreitėja, todėl paviršiaus spalva pasikeis. Pažymėtina, kad nikelio oksidacijos produktų spalva yra glaudžiai susijusi su oksidacijos sąlygomis: sausame ore oksido plėvelė paprastai išlieka bespalvė arba šviesiai pilka; Tačiau drėgnoje ar užterštoje aplinkoje oksidacijos procesas gali sukelti žalius junginius.
Nikelio ekologiškumo sąlygos ir mechanizmai po oksidacijos
Nikelio paviršiaus ekologija nėra universalus reiškinys, o cheminis produktas konkrečiomis sąlygomis. Toliau pateikiami pagrindiniai veiksniai, dėl kurių nikelis tampa žalias:
Drėgna aplinka ir chlorido jonų sąveika
Drėgnoje atmosferoje nikelio paviršiuje gali susidaryti mikro - baterijos, pagreitindami lokalizuotą koroziją. Chlorido jonai (tokie kaip jūros vandens ar pramoninių atliekų dujų) reaguoja su nikeliu, kad sudarytų nikelio chloridą (NICL₂) arba pagrindinį nikelio chloridą (NICL₂ · 6H₂O). Šie junginiai lengvai hidrolizuoja drėgnomis sąlygomis, sudarydami žalią nikelio hidroksidą (Ni (OH) ₂) arba pagrindinį nikelio karbonatą (Nico₃ · 2ni (OH) ₂ · xh₂o). Pavyzdžiui, nikelio produktai pakrančių vietose dažnai sukuria žaliųjų rūdžių taškus dėl ilgų - termino jūros rūko poveikio.
Tirpimas ir pertvarkymas rūgštinėje terpėje
Nikelis lėtai ištirpsta praskiestoje azoto rūgštyje, sudarydamas žalią Ni²⁺ tirpalą. Jei nikelio danga yra porėta ar pažeista, Fe²⁺ susidaro korozija iš netolimojo metalo (pvz., Plieno) rūgštinėje aplinkoje, gali būti sujungta su Ni²⁺, sudarydama žalią sumaišytą oksidą. Be to, dengimo tirpalo pH arba užteršimo pusiausvyros pusiausvyros pusiausvyros pusiausvyros pusiausvyros metu (pvz., EDTA-2NA) elektros nikelio dengimo proceso metu gali sukelti neapdorotą dangą ir padidėjusį poringumą, sukurdama tinkamą aplinką žaliųjų korozijos produktų nusėdimui.
Aukštas - temperatūros oksidacija ir sudėtingas oksido formavimas
When nickel is exposed to high temperatures (>300 laipsnių) ir aplinkoje, kurioje yra priemaišų, tokių kaip siera ir fosforas, jis sudaro juodo nikelio oksido (NiO) ir žaliojo nikelio fosfato (Ni₃ (PO₄) ₂) arba nikelio sulfido (NIS) kompleksą. Pvz., Nikelio komponentai, naudojami pramoninėse krosnyse, neturinčiame anti - oksidacijos apdorojimo, po ilgo - termino vartojimo gali išsivystyti tamsiai žalias paviršius.
Žaliojo nikelio spalvos pasikeitimo pavyzdžiai ir identifikavimas
Gryno nikelio plokštelių oksidacijos charakteristikos
Grynos nikelio plokštelėse nėra sukaupti atliekant stiprius magnetinius bandymus. Oksidacija sukelia alyvuogių - žalios rūdžių dėmę, kuri smarkiai kontrastuoja su ruda - raudona geležies rūdžių spalva. Ši žalia rūdžių dėmė yra nikelio sąveikos su deguonimi ir vandeniu produktas ir dažniausiai pastebimas perdirbant nikelio laužą.
Nikelio dengimo gedimo būdai
Ankstyvose korozijos stadijose nikelio danga sudaro šviesiai pilką - žalią, miltelių pavidalo, laisvą medžiagą. Tai yra jautri oksido sluoksniui, esant aukštai temperatūrai. Jei apatinis plieno substratas yra plieninis, korozijos produktuose gali būti geležies oksidų (pvz., Fe₂o₃ · nh₂o, rausvai - rudos spalvos), sumaišyti su žaliais nikelio junginiais, todėl susidaro žymi žalia - rudos spalvos paviršiaus spalva.
Pramoninio atvejo analizė: grubus elektropliuotas nikelis ir nepakankamas ryškumas
Tam tikras elektropliacinis augalas patyrė grubias dangas ir didelį poringumą dėl mažos nikelio jonų koncentracijos ir nesubalansuoto pH dengimo vonioje. Po trijų mėnesių naudojimo produkto paviršiuje atsirado žalių rūdžių dėmės, kurios buvo identifikuotos kaip Ni (OH) ₂ ir Cl⁻ kompleksai. Problema buvo išspręsta optimizuojant dengimo vonios formulę (padidinant nikelio jonų koncentraciją iki 60 g/l ir kontroliuojant pH nuo 4,2 iki 4,8) ir pridedant POST - gydymo pasyvaus žingsnį.
Kaip užkirsti kelią nikelio dėl oksidacijos?
Aplinkos kontrolė: Venkite ilgalaikio nikelio produktų poveikio drėgnam, chloro -, turinčiam rūgštinę aplinką. Jei reikia, naudokite sandarią pakuotę arba sausiklį.
Paviršiaus apdorojimas: pasyvus nikelio sluoksnis (pvz., Chromato pasyvumas) arba užtepkite organinę apsauginę plėvelę (pvz., Silano jungimo agentas).
Proceso optimizavimas: Elektroplinimo metu griežtai kontroliuokite dengimo vonios sudėtį (nikelio jonų koncentraciją, pH, temperatūrą) ir srovės tankį, kad sumažintumėte poringumą. Nikeliui pritaikant elektros energiją, reguliariai išbandykite „Brightener“ stabilumą, kad būtų išvengta tokių teršalų, kaip EDTA-2NA, kaupimosi.
Tai, ar nikelis pasidaro žalias, po to, kai sugadina, priklauso nuo oksidacijos sąlygų ir priemaišų. Drėgnoje chloro -, turinčiame rūgštinę aplinką, nikelis gali pasiklysti formuodamas žalią nikelio hidroksidą, nikelio chloridą ar sudėtingus oksidus. Sausoje ar neutralioje aplinkoje oksido plėvelė paprastai išlieka bespalvė arba pilka. Suprasti šį procesą ne tik padeda nustatyti nikelio produktų korozijos būklę, bet ir suteikia mokslinį pagrindą jų tarnavimo tarnavimo laikotarpiui prailginti.
