Электрохимическое полирование цинка
Цинк. Полирование цинка можно вести в электролитах на основе хлорной, фосфорной, серной, хромовой кислот, а также в растворах едкого кали. В качестве добавок в кислые электролиты используют уксусную кислоту и этиловый спирт [83, 99].
По данным [9], эффект полирования цинка достигается анодной обработкой его в 2 н. растворе ZnSO4·7 H2O с использованием импульсного тока. Период поляризации составляет 11 с, без тока — 2,3 с, плотность тока 100 А/дм2. Резкое повышение блеска поверхности анода происходит после первых нескольких импульсов тока и в дальнейшем почти не увеличивается. Электрохимическое полирование в 7,5 М растворе ZnCl 2 [32] происходит при режиме предельного тока в широком диапазоне потенциалов — примерно от 2 до 10 В. Анодный и катодный выходы металла потоку составляют около 100%, что говорит об отсутствии химического травления цинка и стабильности работы ванны, гак как растворяющийся цинк осаждается на катоде.
Сравнение качества полирования цинка показало, что в хромовокислом и фосфорнокислом электролитах хотя и повышается блеск поверхности металла, но не исключается его точечное травление. В 25%-ном растворе КОН при комнатной температуре и плотности тока 50—100 А/дм2 анодная обработка цинка приводит к значительному повышению блеска его поверхности. Однако и в этом случае не всегда удается избегнуть местного травления металла.
Удовлетворительное качество полирования было достигнуто при анодной обработке цинка в сернокислом электролите. В растворе, содержавшем 150—200 г/л H2SO4, блестящая поверхность металла получается при плотности тока 40—150 А/дм2 и температуре 18—25° С. Повышение температуры увеличивает съем металла, вызывает травление, появление матовых пятен на поверхности цинка. Для получения удовлетворительного декоративного вида достаточно проводить анодную обработку в течение 0,5—1 мин.
Съем металла при анодной обработке цинка в сернокислом электролите понижается при повышении плотности тока до 30 А/дм2 и в дальнейшем, вплоть до плотности тока 150 А/дм2, не претерпевает больших изменений. При низких плотностях тока, наряду с электрохимическим процессом, имеет место химическое травление — выход металла по току достигает 120—130%. При плотности тока 70—120 А/дм2, когда наблюдается наиболее хорошее полирование, выход по току составляет около 100%. Растворяющийся цинк частично осаждается на катоде.
Помимо указанных для полирования цинка были предложены пирофосфатные растворы следующих составов, г/л:
1. Калий пирофосфорнокислый........................350—400
Цинк сернокислый ...........................2—20
Глицерин ........................................3—15
Производные алкилянтарной кислоты (полигликолевый эфир или полиглицерид алкилянтарной кислоты) 1—5
рН........................9,0—10,5
Плотность тока 10—60 А/дм2; температура электролита 30— 70° С
2. Калий пирофосфорнокислый........................170—380
Аммоний фосфорнокислый двузамещенный ..........40—60
Сульфаниловая кислота............................5—100
Плотность тока 4—10 А/дм2, температура электролита 40— 65° С 2.
1 Авт. свид. № 382757.
2 Авт. свид. № 395516.