Avainero happaman ja emäksisen sinkkipinnoituksen välillä on se, että happosinkkipinnoitusprosessissa on nopeampi sähkösaostusnopeus, kun taas emäksisellä pinnoituksella on pienempi sähkösaostusnopeus.
Pinnoittaminen on ruostumista ehkäisevä toimenpide. Käytämme sinkitysprosessia usein suojaamaan metallipintaa tai rautaa ja terästä ruosteen aiheuttam alta korroosiolta. Siksi levitämme ohuen kerroksen sinkkiä metallipinnalle (substraatille), joka muodostaa fyysisen esteen. Käytämme eri tilanteissa kahta pääasiallista sinkitystä; hapan sinkki ja emäksinen sinkkipinnoitus. Alkalinen sinkkipinnoite on jälleen kahta tyyppiä: alkalinen syanidipinnoitus ja alkalinen ei-syanidipinnoitus.
Mitä on happosinkkipinnoitus?
Happosinkkipinnoitus on galvanointiprosessi, jossa käytämme happoliuoksia, kuten sinkkisulfaattia tai sinkkikloridikomplekseja. Alkaliseen sinkkipinnoitukseen verrattuna tämä on suhteellisen uusi prosessi. Noin 50 % nykyisin käyttämistämme sinkkipinnoitusprosesseista on happamia sinkkipinnoitusprosesseja. Metallimuotoja, jotka voimme galvanoida tällä prosessilla, ovat valurauta, tempervalurauta ja hiilitridoitu rauta.
Kuva 01: Sinkitty kela
Tähän prosessiin liittyvät kemialliset reaktiot ovat seuraavat:
ZnCl2 + 2 KCl → K2ZnCl4
K2ZnCl4 → 2K+ + ZnCl4
ZnCl2 → Zn2+ + 2Cl–
Tämän prosessin käyttämisessä on kaksi suurta etua. Ensinnäkin sillä on korkea katoditehokkuus, mikä johtaa vähemmän sivureaktioihin. Ja myös se aiheuttaa nopeampia galvanointinopeuksia. Toiseksi se vaatii minimaalisen jätteenkäsittelyn. Tällä prosessilla on kuitenkin myös etu; käytetyn kemikaalin syövyttävä luonne, mikä johtaa liuoksen muodostumiseen syvennyksiin, mikä voi olla haitallista pinnoitteelle, jos asianmukaisia huuhtelumenetelmiä ei noudateta.
Mikä on alkalinen sinkkipinnoitus?
Alkalinen sinkkipinnoitus on galvanointiprosessi, jossa käytämme alkalisia liuoksia. Tässä pinnoitusmenetelmässä on kaksi erillistä prosessia; alkalinen syanidipinnoitus ja alkalinen ei-syanidipinnoitus.
Alkalinen syanidipinnoitus
Tämä oli ensimmäinen saatavilla oleva prosessi. Tähän prosessiin liittyvät kemialliset reaktiot ovat seuraavat:
[Zn(CN)4]2- + 2OH– → [Zn (OH)2] + 4CN–
[Zn(OH)2] + e → [Zn(OH)2]–
[Zn(OH)2]- → Zn(OH) + OH–
ZnOH + e → Zn + OH–
Tätä pinnoitusprosessia ei kuitenkaan nyt käytetä muiden prosessien korkean tehokkuuden ja tiukkojen ympäristömääräysten vuoksi. Siitä huolimatta sillä on keskeinen etu. Tuo on; sen kyky sinkittää osissa, joissa on alhainen virrantiheys, kuten putket.
Kuva 02: Sinkkipinnoitusliuos testikennossa
Alkalinen syaniditon pinnoitus
Tällä prosessilla on sovelluksia nykyaikaisessa teollisuudessa sen luotettavuuden, kustannustehokkaan menetelmän jne. ansiosta. Prosessin aikana tapahtuvat kemialliset reaktiot ovat seuraavat:
[Zn(OH)4]2- → [Zn(OH)3 – + OH–
[Zn(OH)3]– + e → [Zn(OH)2] + OH–
[Zn(OH)2] → Zn(OH) + OH–
ZnOH + e → Zn + OH–
Tässä prosessissa on kuitenkin muutamia haittoja. Ensinnäkin tässä prosessissa käyttämillämme liuoksilla on korkea karbonaattipitoisuus. Karbonaatin muodostuminen lisääntyy sekoituksen ja liuoksen lämpötilan noustessa. Se johtaa liuoksen johtavuuden heikkenemiseen. Siksi se estää galvanointiprosessia. Verrattuna tähän prosessiin happamalla sinkkipinnoituksella on johtavuus, joka johtuu liuoksessa olevasta KCl:sta.
Mitä eroa on happamalla sinkillä ja alkalisella sinkkipinnoituksella?
Happopinnoitus on galvanointiprosessi, jossa käytämme happoliuoksia, kun taas alkalinen sinkkipinnoitus on galvanointiprosessi, jossa käytämme emäksisiä liuoksia. Happaman ja alkalisen sinkkipinnoituksen välillä on useita eroja. Ennen kaikkea avainero happaman ja emäksisen sinkkipinnoituksen välillä on se, että happamalla sinkkipinnoitusprosessilla on nopeampi sähkösaostusnopeus, kun taas emäksisellä sinkkipinnoituksella on pienempi sähkösaostusnopeus. Toinen tärkeä ero happaman ja emäksisen sinkkipinnoituksen välillä on se, että happosinkkipinnoitusprosessi vaatii minimaalisen jätteenkäsittelyn, kun taas emäksinen sinkkipinnoitus vaatii huomattavasti korkeaa jätekäsittelyä.
Alla oleva infografiikka antaa lisätietoja happaman ja emäksisen sinkkipinnoituksen eroista.
Yhteenveto – Hapan sinkki vs. alkalinen sinkkipinnoitus
Sinkkisähköpinnoitus on yleisin prosessi, jota käytämme estämään metallipintoja ruostumasta. Sinkkipinnoitusta on kolme eri muotoa; hapan sinkkipinnoitus, alkalinen syanidipinnoitus ja emäksinen ei-syanidipinnoitus. avainero happaman ja emäksisen sinkkipinnoituksen välillä on, että happamalla sinkkipinnoitusprosessilla on nopeampi sähkösaostusnopeus kuin emäksisellä sinkkipinnoituksella.
