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    與膠囊原料重金屬鉻超標相比

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    鍍鉻添加劑概述

    一般將單獨使用硫酸為催化劑的鍍鉻液稱為第一代鍍鉻液,同時加入二種或兩種以上無機陰離子的鍍鉻液稱為第二代鍍鉻液,這些無機陰離子主要為氟化物、溴化 物、碘化物等。其中加入氟化物可以提高電流效率、覆蓋及分散能力,但含氟化物的鍍液在低電流區對工件腐蝕比較嚴重,目前比較先進的鍍硬鉻工藝都不含氟化 物。

    鍍鉻添加劑簡介

    Mark Perakh在含100~1 600 g/L鉻酸的鍍鉻液中加入0.3%~15.0%(wt)的氯化物或碘化物,可以使鍍液陰極電流效率達50%~70%,但鍍層灰暗無光,而且內應力較大。   鍍鉻的陰極過程相當復雜,1949年F.ogbum奧格本和A.Brenner布倫納等人用放 射性同位素Cr51進行研究,證實了鉻酸鹽溶液中電沉積是由六價鉻直接還原為金屬鉻的。但是,六價鉻是通過怎樣的過程還原的?是如何向陰極表面傳輸的?為 什么CrO3/H2SO4偏離100/1,鍍液的電流效率和沉積速度都會下降?等等問題至今都未提出滿意的電沉積理論。對于鍍鉻及添加劑的作用機理的研究 相對較少,添加劑在鍍液中以何種方式分解或參與陰極反應也都不了解。   

    鍍鉻溶液中的六價鉻以CrO4 2-,Co2O7 2-,Cr3O10 2-,Cr4O13 2-等陰離子形式存在在時,陰極對它們有很強的排斥作用,使它們很難接近荷負電的陰極表面而發生電還原反應。因此,可能存在一個化學轉化步驟。   

    曹經倩認為能發生反應   Cr2O7 2- + 2H2SO4- = 2CrO3(OSO3 )2- + H2O   王先友則認為Cr6+能與H2SO4反應生成Cr(VI)-H2SO4的配合物,實現了 Cr6+往電極表面的傳輸,1979年,美國科學家 J.P.Hoare霍爾提出了HSO4-與三鉻酸分子的一端借助氫鍵封閉一端,裸露另一端的“單端屏蔽學說”。但是,氫鍵能很小,容易斷裂,依靠氫鍵形成 的配合物是不穩定的。   

    以上這些理論有一個共同點,就是H2SO4與Cr(VI)生成了某種“配合物”,硫酸起配合劑的作用。1998年吳雙成也曾探討鍍鉻機理,認為H2SO4和H2CrO4發生了如下反應,生成四元環結構的硫酸鉻酰。   硫元素比鉻元素的電負性大,硫酸鉻酰是個極性分子,鉻;鶐д姾,硫酸根帶負電荷,與 CrO4 2-,Cr2O7 2-相比,陰極對硫酸鉻酰分子的排斥作用減弱了。使得六價鉻容易接近陰極表面,實現往電極表面的傳輸。在陰極表面上,鉻;囊欢酥赶蜿帢O表面,硫酸根的 一端指向溶液。H2SO4的作用就是改變六價鉻的存在狀態,使不易電還原的CrO4 2-,Cr2O7 2-轉變為易于電還原的硫酸鉻酰。如果鍍鉻液中不存在H2SO4,就不會有硫酸鉻酰的生成,難以電沉積出鉻來,此時,溶液中的陽離子只有 H+,陰極只能將H+還原為H2氣體析出。   

    當然,H2Cr2O7, H2Cr3O10都可與H2SO4反應,分別生成硫酸鉻酸鉻酰,硫酸二鉻酸鉻酰,它們分別是六元環,八元環,環的張力比四元環大,不太穩定。四元環的硫酸鉻酰分子體積小,能更快地遷移到陰極表面,所以優先電還原的物質應是硫酸鉻酰。   

    陰極反應是 2H+ + 2e = H2   CrO2SO4 + 6H+ + 6e = Cr + H2SO4 + 2 H2O   配合物電鍍中,直接在陰極放電的總是配位數較低的配離子、中性分子、甚至是陽離子。原因是配位 數較高的配離子更強烈地受到雙電層電荷的排斥作用,這會導致配合位數較低的配離子成為主要的反應離子。硫酸鉻酰是表面配合物或活化配合物,屬于低配位數配 合物。而六元環的硫酸鉻酸鉻酰和八元環的硫酸二鉻酸鉻酰,屬于高配位數配合物,Cr2O7 2-、 Cr3O10 2-是溶液中主要存在形成離子。   

    曹錫章認為,溶液中總是存在約1%的鉻氧基CrO2 2+,1mol H2Cr2O4與1mol H2SO4反應才能產生1mol CrO2 2+,因此,鍍鉻溶液總是需要約1%的H2SO4催化劑。

    鍍鉻添加劑

    鍍鉻添加劑產品展示

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