Плотность хрома: Плотность хрома (Cr), значение и примеры

Плотность хрома (Cr), значение и примеры

Плотность хрома и другие его физические свойства

Парамагнитен, хорошо проводит электрический ток, отличается высокой твердостью, царапает стекло.

Рис. 1. Хром. Внешний вид.

На механические свойства титана сильно влияет наличие примесей. Чистый хром пластичный, а содержащий даже небольшую долю примесей азота и кислорода – хрупкий и ломкий. Хром технической чистоты легко раскалывается и истирается в порошок.

Основные константы хрома приведены в таблице ниже.

Таблица 1. Физические свойства и плотность хрома.





Плотность, г/см3

7,23

Температура плавления, oС

1860

Температура кипения, oС

2680

Тип кристаллической решетки

объемно-центрированная кубическая

Распространенность хрома в природе

Содержание хрома в земной коре составляет 0,012% (масс. ) и сравнимо с содержанием хлора (0,013% (мас.)). Важнейший промышленный минерал хрома – хромистый железняк FeCr2O4. Реже встречаются другие минералы – крокоит – PbCrO4, хромовая охра Cr2O3.

Краткая характеристика химических свойств и плотность хрома

При умеренных температурах хром устойчив на воздухе: хромированные изделия не тускнеют, так как тонкая и прозрачная пленка оксида надежно защищает их от окисления.

Хром легко растворяется в соляной кислоте (без доступа воздуха) с образование сине-голубых растворов солей хрома (II):

Cr + 2HCl = CrCl2 + H2.

С кислотами-окислителями – концентрированной серной и азотной – при комнатной температуре хром не взаимодействует. Не растворяется он и в царской водке. Интересно, что очень чистый хром не реагирует даже с разбавленной серной кислотой, хотя причина этого до сих пор не установлена. При выдерживании в концентрированной азотной кислоте хром пассивируется, т. е. утрачивает способность взаимодействовать с разбавленными кислотами.

Примеры решения задач



Понравился сайт? Расскажи друзьям!



Ацетат хрома — Эксперт-Технолоджи.

Скачать брошюру

Уважаемые партнеры!

Компания  «Эксперт Технолоджи» в 2019 году ввела в эксплуатацию  линию по производству ацетата хрома.

Купить ацетат хрома Вы можете со склада в городе Самара на условиях самовывоза либо мы осуществим доставку транспортной компанией в любой регион России и ближнего зарубежья.

                    Наши преимущества:

  • Собственное производство ацетата хрома
  • Высокое качество продукта
  • Низкая цена
  • Сертифицирован для применения в ТЭК
  • Отправка образцов бесплатно
  • Отгрузка ацетата хрома во все регионы России


Ацетат хрома (III)

Общие сведения:


Ацетат хрома  является неорганическим соединением темно-зелёного цвета, поставляется в виде водного раствора и обладает выраженным запахом уксусной кислоты.


Ацетат хрома умеренно опасное вещество и согласно ГОСТ 12.1.007 по степени воздействия на человека, относится к 3-му классу опасности, ацетат хрома  пожаровзрывобезопасен, горению не подвержен.

Документация на ацетат хрома:

  • СЕРТИФИКАТ СООТВЕТСТВИЯ                                                                                        № ТЭКСЕРТ RU.01-14,Р08221 
  • СЕРТИФИКАТ НА ПРИМЕНЕНИЕ                                                                                     №153.39.RU.245810.08825.11.18
  • ПАСПОРТ БЕЗОПАСНОСТИ ХИМИЧЕСКОЙ ПРОДУКЦИИ                                        РПБ №92419327-20-54470
  • ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ                                                                                                  ТУ 205959-021-92419327-2018

Назначение ацетата хрома:

Основой для применения ацетата хрома является его использование в качестве сшивателя (реагента, вызывающего гелеобразование) водных растворов биополимеров и полимеров акриламидов. Благодаря высокой технологичности применения в промысловых условиях, а также способности одновременно регулировать в широких диапазонах время гелеобразования и механические характеристики получаемого геля, ацетат хрома получил широкое распространение и доказал свою эффективность.

Ацетат хрома  применяется в нефтедобывающей промышленности при проведении ремонтно-изоляционных работ, операций гидроразрыва пласта, а также в технологиях повышения нефтеотдачи пластов в качестве универсального сшивателя гелеобразующих растворов на основе полиакриламидов и биополимеров различных марок.

  • Сшивка полимера с применением ацетата хрома     


Расход ацетата хрома в гелеобразующих композициях составляет, от 0,01 до 0,1 %.


Ацетат хрома так же применяется в кожевенной и меховой промышленности в качестве дубителя, а в текстильной промышленности используется в качестве протравы.

Основные свойства ацетата хрома:



Химическое наименование (по IUPAC)   —  Триацетат хрома. Водный раствор.


Химическая формула                              —   Cr(CH3COO)3


  • Температура замерзания ацетата хрома составляет -29оС


  • Ацетат хрома хорошо растворим в воде


  • Плотность ацетата хрома 1,23 г/см3


  • Выпускается под двумя марками с различным массовым содержанием ацетата хрома(III) в растворах:   


марка А……….45,0-49,9 %;         марка Б……….50,0-58,0 %.






  № п/п  




Наименование показателей




  Норма для марки А    




  Норма для марки Б  




  Методы испытаний  




1





Внешний вид





Жидкость темно-зеленого цвета  





По п. 5.3 ТУ




2





Показатель активности водородных ионов (рН)





3-4





По п. 5.4 ТУ




3





Массовая доля ацетата хрома, % не менее





не менее 45





не менее 50





По п. 5.5 ТУ


Фасовка, упаковка, сроки хранения:


  • Ацетат хрома поставляется в пластиковых канистрах (30 л), бочках (200 л), а также контейнерах типа «еврокуб» (1000 л).


  • В транспортном отношении ацетат хрома не опасен и по ГОСТ 19433-89 не классифицируется.


  • Транспортировка ацетата хрома осуществляется всеми видами транспорта крытого типа в условиях, обеспечивающих сохранность продукции.


  • Хранят ацетат хрома в крытых складских помещениях в закрытой таре, при температуре от -30 0 С до +30 0 С.


  • Гарантийный срок хранения  ацетата хрома – 12 месяцев с даты изготовления.


        


Меры безопасности:


Аэрозоль и пыль соединений 3-валентного хрома (ацетата хрома III), поступающие в организм, вызывают отравления.  



Работая с ацетатом хрома следует обязательно пользоваться средствами индивидуальной защиты в соответствии с типовыми отраслевыми нормами, соблюдать правила личной гигиены. 



Необходимо соблюдать меры предупреждения разлива водного раствора ацетата хрома: герметизация оборудования, механизация работ с хромсодержащими веществами.



Избегать прямого контакта ацетата хрома  с глазами и кожей, использовать средства индивидуальной защиты. Соблюдать правила личной гигиены, не принимать пищу на рабочем месте, мыть руки перед едой и по окончании работы. Тщательная очистка и стирка спецодежды. Инструктаж по охране труда, периодический медицинский осмотр производственного персонала. 



Отходы производства, собранный и непригодный к использованию ацетат хрома подлежит сбору в специальную тару и направлению на утилизацию в соответствии с правилами СанПиН 2.1.7.1322-03. Утилизация проводится путём нейтрализации известью с последующим захоронением на полигонах промышленных отходов или в местах, согласованных с местными природоохранными и санитарными органами


Для приобретения ацетата хрома или заказа образца свяжитесь с нами.



Тел./факс: +7 (846) 979-77-99

E-mail: [email protected]


За более подробной информацией обращайтесь, пожалуйста, к нашим специалистам!

Хрома плотность — Справочник химика 21





Обеднение не исключает однако значения напряжений для ускорения межкристаллитной коррозии. Обеднение хромом нельзя предотвратить даже более высоким содержанием хрома в стали, хотя интенсивность процесса при этом падает [54]. Электрохимическое исследование снятием поляризационных кривых показывает, что со снижением содержания хрома, плотности критического тока пассивации и тока в пассивном состоянии возрастают, а потенциал пассивации сдвигается в сторону более положительных величин [15, 52, [c.49]







Хром представляет собой твердый блестящий металл, плавящийся при 1890 °С плотность его 7,19 г/см1 При комнатной температуре хром стоек к воде н к воздуху. Разбавленные серная и соляная кислоты растворяют хром с выделением вс дорода. В холодной концентрированной азотной кислоте хром нерастворим и после обработки ею становится пассивным. [c.654]

    Коррозионный процесс разрушения стали при высоких температурах замедляется, так как образуются стойкие поверхностные пленки. Наружный слой пленок, состоящий из Ре5 и РеЗг, не содержит хрома, имеет рыхлое строение и способен отслаиваться. Внутренний же слой, обладая повышенной адгезионной способностью, соединен с основным металлом, имеет шпинельную структуру, состоит из смешанных сульфидов хрома и железа и часто содержит больше хрома, чем основной металл. Такой слой надежно защищает металл от коррозии, интенсивность которой обратно пропорциональна толщине пленки и особенно велика в начальный период эксплуатации труб. Затем скорость коррозии уменьшается. Прочность и плотность пленок на металле зависит от цикличности процессов. Теплосмены — нагревы и охлаждения — приводят к разрыхлению и отслаиванию пленок под влиянием термических напряжений, что прежде всего заметно при частых процессах регенерации, проводимых на установках.  [c.149]

    Основу покрытия почти все> современных электродов составляют мрамор и плавиковый шпат, обеспечивающие комбинированную газошлаковую защиту зоны сварки от воздуха, что предотвращает окисление хрома стали жаропрочной трубы. Вследствие большого электрического сопротивления аустенитных сталей применяют короткие электроды и сварочный ток небольшой плотности. Сварку аустенитными электродами ведут короткой дугой для уменьшения степени азотирования и окисления наплавленного металла и образования горячих трещин, а также для лучшей защиты плавильного пространства и предотвращения разбрызгивания. Отмечается, что брызги металла, прилипшие к поверхности, могут привести к образованию горячих трещин и очагов коррозионного разрушения [39—40]. [c.236]

    Плотность Легкие металлы (р Тяжелые металлы (р > 5 г/см ) Хром (р = 7,19 г/см ) Железо (р = 7,86 Г/ м ) [c.13]

    Потенциал металла покрытия измеряют на цельном электроде, считая, что диффузионные и кинетические ограничения, а также площадь электрода из-за пор практически не меняются. Затем строят поляризационную кривую для иокрытия, на нее наносят потенциал системы основа — металлическое покрытие и по нему определяют плотность тока коррозионного элемента. На рис. П.10 приведены коррозионные диаграммы двухэлектродных систем. Из приведенных графиков следует, что в электрохимическом отношении при одинаковых толщинах покрытий наиболее активна система железо-медь, а наименее активна железо—хром, чем объясняются высокие во многих случаях защитные свойства хромовых покрытий. Таким образом, возможность определения коррозионного тока, возникающего между основой и покрытием, позволяет оценить защитную способность покрытия и является объективным показателем пористости покрытия. [c.75]

    Согласно второй точке зрения, металлы, пассивные по определению 1, покрыты хемосорбционной пленкой, например, кислородной. Такой слой вытесняет адсорбированные молекулы НаО и уменьшает скорость анодного растворения, затрудняя гидратацию ионов металла. Другими словами-, адсорбированный кислород снижает плотность тока обмена (повышает анодное перенапряжение), соответствующую суммарной реакции М гё. Даже доли монослоя на поверхности обладают пассивирующим действием [16, 17]. Отсюда следует предположение, что на начальных этапах пассивации пленка не является диффузионно-барьерным слоем. Эту вторую точку зрения называют адсорбционной теорией пассивности. Вне всякого сомнения, образованием диффузионно-барьерной пленки объясняется пассивность многих металлов, пассивных по определению 2. Визуально наблюдаемая пленка сульфата свинца на свинце, погруженном в НаЗО , или пленка фторида железа на стали в растворе НР являются примерами защитных пленок, эффективно изолирующих металл от среды. Но на металлах, подчиняющихся определению 1, основанному на анодной поляризации, пленки обычно невидимы, а иногда настолько тонки (например, на хроме или нержавеющей стали), что не обнаруживаются методом дифракции быстрых электронов . Природа пассивности металлов и сплавов этой группы служит предметом споров и дискуссий вот уже 125 лет. Представление, что причиной пассивности всегда является пленка продуктов реакции, основано на результатах опытов по отделению и исследованию тонких оксидных пленок с пассивного железа путем его обработки в водном растворе К1 + или в ме-танольных растворах иода [18, 19]. Анализ электроно рамм пле- [c.80]

    Некоторые металлы, например хром, на воздухе пассивны и остаются блестящими годами, в отличие от железа или меди, которые быстро корродируют и тускнеют в короткое время. Показано, что пассивные свойства хрома присущи и железохромистым сплавам при содержании Сг — 12 % и более (такие сплавы известны как нержавеющие стали). Типичные зависимости скорости коррозии, коррозионного потенциала и критической плотности тока от содержания хрома показаны на рис. 5.9—5.11. Заметим, что на рис. 5.11 /крит пассивации Сг — Ее-сплавов при pH = 7 достигает минимального значения (около 2 мкА/см ) при содержании Сг 12 % . Это значение так мало, что коррозионные токи [c.88]

    Экономически целесообразна электрохимическая регенерация хромовой кислоты, используемой в качестве окислителя в органическом синтезе. Регенерация производится из стоков, содержащих трехвалентный хром. Электролизу подвергают сернокислые растворы, содержащие трехвалентный хром. На аноде из двуокиси свинца при 30—50°С и плотности тока 300 А/м происходит окисление трехвалентного хрома [c. 213]

    Более существенное влияние на выход металла по току и свойства осадков оказывает концентрация в растворе посторонних анионов. Максимальный выход по току, наибольшая твердость и блеск осадков достигаются при определенном соотношении концентраций хромовой кислоты и посторонних анионов, которое зависит, в свою очередь, от природы аниона, температуры и плотности тока. Так, при концентрации СгОз 250 г/л, / = 55°С и = 50 А/дм2 наиболее высокий выход хрома по току при получении твердых и блестящих осадков, по данным Бильфингера [43], был получен при содержании анионов ЗО , и 51Р , равном 1—2,57о от количества растворенного СгОз (рис. Х11-17), [c.417]

    При большом содержании нитрат-ионов хром вообще не выделяется на катоде. Примесь в электролите солей железа уменьшает рабочий интервал плотностей тока и увеличивает сопротивление электролита. [c.418]

    Так как с повышением плотности тока при выделении хрома катодный потенциал изменяется мало, а выход металла по току увеличивается, электролит имеет очень низкую рассеивающую [c. 419]








Как видно из рис. XII-19, зависимость поверхностной твердости осадков хрома от температуры и плотности тока проходит через максимум, причем при повышении плотности тока максимум твердости смещается в сторону более высоких температур. Износостойкость хромовых покрытий возрастает при [c.419]

    В противоположность блестящим осадкам молочные оСадки хрома, получаемые главным образом при высокой температуре (60—70 °С) и сравнительно небольшой плотности тока ( к = = 20—30 A/дм ), не имеют трещин и значительно менее пористы. Такие осадку при достаточной толщине ( 20 мкм) могут быть использованы для защиты стальных изделий от коррозионного разрушения в атмосферных условиях при повышенных влажности и температуре. Для этой цели В. И. Лайнером и О. А. Петровой был предложен процесс комбинированного двухслойного покрытия сначала молочным, а затем блестящим хромом (тонкий слой) взамен многослойного покрытия медь — никель — хром. [c.420]

    Решение. Заменим в выражении (84) 7 и т/ на / = 5б [из формулы (85)] и т = 5ф , В которых 5 — площадь (м ) хромируемой поверхности, —толщина (м) получаемого слоя хрома, р —плотность (кг/м ) хрома. После преобразования получаем  [c.192]

    Для хрома плотность тока, требуемая для пассивации, имеет еще меньшее значение. По данным Хойманна и Розенера ,  [c.827]

    Режим анодйого окисления трехвалентного хрома плотность тока на аноде 4—5 а дм , на катоде 8—10 а/дм температура электролита 20—40° С, напряжение на ванне 10—12 в. Ванну для проработки следует включать на [c.142]

    Цвет пигмента зеленого имеет тусклый оттенок, однако более чистый, чем у окиси хрома. Плотность 1500 кг/м насыпная плотность 300—350 кг/м маслоемкость 54. Стоек к действию льняного масла, уайт-спирита, ксилола, нерастворим в воде, стоек к слабым щелочам на холоду, кислотами разлагается. Светостойкость при разбавлении с Т102 очень хорошая (7) при слабом разбавлении (1 1), хорошая (5—6) при большем разбавлении (1 15) и удовлетворительная (5) при сильном разбавлении (1 100). Атмосферостойкость удовлетворительная (3) при слабом (1 1) и плохая (1) при сильном разбавлении (1 100), стойкость к нагреву хорошая. [c.590]

    Точки 1 а 2 отвечают саморастворяющемуся хрому. Плотность тока i выражена в а сж.  [c.106]

    Кроме хромовой и серной кислот в электролите в начале процесса присутствует некоторое количество трехвалентных ионов хрома (1,2—2,5 г/л), который затем образуется при восстановлении шестивалентных соединений хрома на катоде в процессе электролиза. В случае чрезмерного накопления трехвалентного хрома его окисляют проработкой электролита при пониженной анодной плотности тока. Вместо СггОд используется краситель метиленовый голубой (концентрацией 2—5 г/л), который позволяет увеличить выход хрома по току и повысить качество покрытия. [c.94]

    Высокие защитные свойства двойных окислов со шпинельной структурой В. И. Архаров связывает с плотностью упаковки этих структур, защитные свойства которых тем выше, чем меньше параметр решетки. Высокие защитные свойства шпинели Ы1Сг204, образующейся при окислении Ы1-сплавов с высоким (>10%) содержанием хрома, Хауффе объясняет практическим отсутствием [c. 102]

    После первого цеолитсодержашего промышленного шарикового катализатора крекинга — дюрабед-5 фирма Сокони мобил ойл корпорейшн с 1965 г. начала применять дюрабед-6, который обладал более высокой прочностью и повышенной насыпной плотностью. Эти два катализатора содержали 2,5% редкоземельных элементов и 0,15% окиси хрома [30]. В последнее время фирмой созданы более активные и стабильные цеолитсодержащие катализаторы, в частности катализатор дюрабед-8 [25]. [c.22]

    Из мерной колбы вместимостью 100 мл, содержащей раствор титана в 1 М НС1 (элюат 1), отбирают пипеткой 5 мл раствора, переносят в мерную колбу вместимостью 25 мл, прибавляют по каплям концентрированный раствор аммиака до слабокислой реакции (рН = 2—3), 1 мл 2,5%-ного раствора хромо-гроповой кислоты, доводят объем до метки дистиллированной водой и тщательно перемещивают. Измеряют оптическую плотность на фотоэлектроколориметре с синим светофильтром (Я акс = 470 нм), толщина слоя кюветы /=10 мм. Раствором сравнення служит дистиллированная вода. Пользуясь градуировочным графиком, определяют содержание ионов Ti в анализируемом растворе. [c.234]

    Появление питтинга приводит к образованию активно-пассивного элемента с разностью потенциалов 0,5—0,6 В. Большая плотность тока в этом элементе отвечает высокой скорости коррозии в питтинге, являющемся анодом. В то же время участки сплава, непосредственно прилегающие к питтингу, находятся при потенциалах ниже критического значения. При протекании тока ионы С1″ поступают в питтинг, образуя концентрированные растворы хлоридов железа (П), никеля и хрома (III). В результате их гидролиза раствор в питтинге подкисляется (рис, 18.4). В области накопления анодных продуктов коррозии нержавеющей стали 18-8 в 5 % растворе Na l при плотности тока 200 А/м (0,02 А/см ) измеренное значение pH = 1,5 [43]. [c.313]

    При введении в никель хрома он приобретает стойкость в окислителях (в частности, НЫОз и Н2СГО4). Определенное по измерениям критической плотности тока минимальное массовое содержание хрома, необходимое для анодной пассивации сплава в серной кислоте, составляет 14 % [3]. Однако сплавы с хромом более чувствительны к воздействию С1 и НС1. В неподвижной морской воде на них образуются более глубокие питтинги. Хром повышает также стойкость никеля к окислению при повышенных температурах. Широкое применение нашел сплав, содержащий 20 % Сг и 80 % N1 (см. разд. Ю.11.3). [c.361]

    Кобальт можно анодно запассивировать в 0,5 т растворе h3SO4. Для этого необходима минимальная плотность тока 5000 А/м , что в 14 раз больше соответствующей плотности тока для никеля [1 ]. Легирование кобальта хромом приводит к уменьшению плотности тока для пассивации сплава с 10 % Сг требуется плотность тока лишь в Ю А/м (1 мА/см ). Сплав, содержащий 10—12 % Сг, почти не подвергается коррозии в горячем и холодном 10 % растворе HNO3, однако в 10 % растворе h3SO4 ИЛИ НС пассивации не происходит, и скорость коррозии достигает очень высоких значений. Легирование сплавов Со—Сг молибденом или вольфрамом ослабляет воздействие на них серной или соляной кислоты, но не азотной. i [c.369]

    Важное значение для повышения показателей работы действующих установок 43-102 имеет повышение нахьшнои—плотности, износостойкости, улучшение регенерационных свойств катализаторов типа Цеокар. Например, катализатор Цеокар-4 с добавкой 0,15% (масс.) хрома [21, 22], который прошел опытно-промышленные испытания, позволяет увеличить на 20—30 % коксовую яагрузку на регенератор установки типа 43-102 и обеспечивает значительный рост производительности установки. [c.230]

    Состав электролита по 15 г/л Сг + и Сг +, 200—270 г/л (Nh5)2S04, концентрация свободной серной кислоты в анолите 250—280 г/л, что отвечает извлечению из 1 л питающего электролита около 100 г хрома. Процесс ведут при катодной плотности тока до 1000 А/м , температуре 50 °С и напряжении до 4,5 В, расход электроэнергии достигает 18 000—20 000 кВт-ч/т. [c.286]

    Температура электролита и плотность тока оказывают большое влияние на выход по току и свойства катодных осадков хрома. Выход металла по току при повышении температуры уменьшается, а при повышении плотности тока увеличивается (рис. ХП-18). Предполтгают [42], что первое связано с удалением от поверхности катода продуктов восстановления хромат-ионов и [c. 418]

    В процессе электролиза свинцовые аноды покрываются слоем двуокиси свинца PbOj, которая катализирует окисление трехва-лентного ipoMa и защищает свинец от дальнейшего разрушения. При поддержании определенного соотношения анодной и катодной плотностей тока можно установить равновесие, при котором на аноде будет окисляться такое же количество трехвалентного хрома, которое попадет в электролит из катодной зоны. Чем больше анодная поверхность и, следовательно, чем меньше анодная плотность тока, тем с ббльшим выходом по току окисляется трехвалентный хром. В нормально работающих ваннах рекомендуется поддерживать отношение анодной поверхности к катодной в пределах от 1 2 до 2 3. [c.421]

    В. Определение хрома(У1). Основной стандартный раствор хрома готовят растворением 0,050 г металлического хрома марки X. ч. в концентрированной азотной кислоте. После охлаждения раствор количественно переносят в мерную колбу вместимостью 250 мл и разбавляют бидистиллированной водой до метки. Для приготовления стандартных растворов отмеряют 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 мл основного раствора и добавляют биди-стиллированную воду до 5 мл. В каждый раствор вводят 0,1 мл 0,5 %-го раствора дифенилкарбазида в ацетоне и измеряют оптическую плотность окрашенных в малиновый цвет растворов в кювете с толщиной слоя 1 см при X = 670 нм. [c.336]

    Пример 4. Электрохромирование стальных изделий проводится в сернокислотных растворах СгОз при плотности тока 3000 А/м . Вычислите выход по току, если покрытие изделий в указанных условиях слоем хрома толщиной 400 мкм длится 520 мин. Плотность хрома принять равной 7140 кг/м  [c.192]

    Для повышения износоустойчивости гильзы поршневых цилиндров и поршневые кольца покрывают слоем хрома толщиной до 150 мкм. Определите расход электроэнергии на покрытие 1 м поверхиости указанных изделий электролизом из раствора хромовой кислоты (Н2СГО4), если выход по току равен 0,25, Плотность хрома принять равной 7140 кг/м  [c.197]

    Определите расход электроэнергии на восстановление изношенных распределительных и коленчатых валов электрохро-мнрованием, если процесс проводится при напряжении 6,5 В, суммарная поверхность изделий составляет 0,50 м , толшнна слоя хрома достигает 100 мкм, а выход по току равен 0,30. Плотность хрома принять равной 7140 кг/м . [c.197]

    Как известно из практики хромирования, а процесс осаждения хрома существенно влияет ггрисутствие НгЗО в растворе. В отсутствии серной кислоты катод покрывается коричневой пленкой, на нем выделяется только водород. По мере увеличения содержания серной кислоты в растворе возрастает плотность тока, отвечающая площадке предельного тока, причем потенциал выделения металлического хрома и водорода на катоде смещается к более электроотрицательным значениям (рис. 241). [c.522]


Удельный вес хромитовой руды в 1м3 и ее плотность

Хромитовыми рудами (хромитами, хромшпинелидами) называют минералы, содержащие в своем составе хром в различных соотношениях. Природных соединений хрома известно много, но хромитовыми рудами считаются только те, содержание хрома в которых является достаточным для рентабельной добычи и переработки. Скопления хромовых руд в промышленных масштабах еще называют хромшпинелидами.

В зависимости от состава различают такие:

  • непосредственно хромит, редко встречающийся в природе в чистом виде, FeCr2O4, содержание хрома более 46%,
  • алюмхромит Fe (Cr, Аl)2O4, содержание хрома более 37%,
  • магнохромит (Mg, Fe)Cr2O4, более 42%,
  • хромпикотит (Mg, Fe)(Gr, Al)2 O4, более 33%.

Химический состав выше названных групп неоднороден, содержание Cr2O3 в них может сильно разнится. Таким образом, в зависимости от процентного содержания этого соединения хромитовые руды распределяются по типам (сортам):

  1. менее 40%,
  2. 40–45%,
  3. 45–50%,
  4. более 50%.

Удельный вес хромитовых руд

Плотность хромитовых руд также зависит от сорта. Так удельный вес хромитовой руды низкого сорта будет в пределах 38 – 40 г/см3, а для высокосортных – в среднем 43 – 46 г/см3. Плотность некоторых хромшпинелид может достигать 5 и более г/см3.

Использование – добыча хрома для изготовления химпрепаратов, красок, ферросплавная промышленность.

Хромит

Хромосодержащий горный минерал железно-черного цвета с бурыми оттенками. Имеет металлический блеск и слабые магнитные свойства.

Порода магматического происхождения, встречается со змеевиком (серпентином), и другими железистыми силикатами. Большие скопления хромитов очень выгодны для разработки. Такие месторождения есть в ЮАР, Казахстане, Индии и др. странах.

Плотность составляет 4,5 – 4,8 г/см3. Твердость – 5,5.

Алюмхромит

Хромсодержащий минерал черного цвета, зернистой структуры, в тонких осколках просвечивает красным оттенком. Относится к оксидам и имеет в составе закиси железа, марганца, окиси алюминия, железа, никеля, титана, ванадия и некоторых других элементов. Минерал с металлическим жирным блеском, неровным изломом, бурой чертой.

Удельный вес алюмхромита 4,5 – 4,8 г/см3. Твердость – 5,8 – 6.

Хромпикотит

Буровато-черный минерал зернистой, реже кристаллической формы с бурой чертой и металлическим или жирным блеском. Излом образуется неровный, хрупкий. Кристаллы октаэдрической формы. В месторождениях встречается с минералом-спутником серпентенитом.

Плотность хромпикотита – 4,5 – 4,8 г/см3. Твердость 5,5 – 7,5.

Магнохромит

Внешним видом мало отличается от других хромшпинелидов, но имеет отличительную характеристику – черта в отличие от вышеописанных минералов у магнохромита не бурая, а коричневая.

Удельный вес магнохромита – 4,2 – 5,1 г/см3. Твердость – 5,5 – 7.

Таблица удельного веса и плотности хромитовой руды
Название минералаХимическая формулаПлотность (г/см3)Удельный вес (кг/м3)Вес хромитовой руды (т/м3)
ХромитFeCr2O44,5 – 4,84500–48004,5–4,8
АлюмхромитFe (Cr, Аl)2O44,5 – 4,84500–48004,5 – 4,8
Хромпикотит(Mg, Fe)(Gr, Al)2 O44,5 – 4,84500–48004,5 – 4,8
Магнохромит(Mg, Fe)Cr2O44,2 – 5,14200–51004,2 – 5,1

Физической особенностью хромитовых руд является их термическая неустойчивость. В процессе нагревания они распадаются с выделением Fe2O3, Al2O3. При повышении температуры до 300 градусов Цельсия выделяется Гематит, по достижении 520 градусов образуется Cr2O3.

Температура плавления находится в диапазоне от 450 до 2180 градусов, в зависимости от содержания в минерале MgO или Cr2O3.

1.4 Хромирование. Блестящие хромовые покрытия

Хром — метал серебристо-белого цвета с синеватым оттенком. До хрома ни один элемент периодической системы не выделяется электролизом из водных растворов. Хром относиться к числу наиболее легко пассивирующихся металлов. Электролитический хром отличается исключительно мелкокристаллической структурой. Наименьшими размерами обладают кристаллы блестящего хрома. Блестящие хромовые покрытия применяются для защитно-декоративной отделки металлоизделий (в этом случае хром наноситься на подслой из меди и никеля) для увеличения отражательной способности, для покрытия пар трения деталей для предания им высокой износостойкости и др. Толщина слоя для защитно-декоративного хромирования составляет 0,3-1,5 микрона.

Стандартный электролит хромирования.

Основной электролит для осаждения хрома содержит всего два компонента: хромовый ангидрид и серную кислоту. Массовое соотношение между этими компонентами должно быть 100:1. При таком соотношении достигается наиболее высокий выход по току. Это важно, поскольку процесс хромирования отличается очень низким выходом по току, который в среднем составляет 10-15%.

Составы и режимы осаждения:




Состав электролита (г/л) и режим работыЭлектролит №1Электролит №2Электролит №3
Хромовый ангидрид150-170200-250275-300
Серная кислота1,5-1,572,0-2,52,75-3,0

Электролит№ 1 – выход по току 16-18%, рассеивающая способность и твердость осадков наиболее высоки.

Электролит№ 2 – выход по току 12-14%, рассеивающая способность средняя. Широкий рабочий интервал получения блестящих осадков.

Электролит№ 3 – выход по току 8-10%, рассеивающая способность наиболее низкая. Электролит устойчив по составу более длительное время, блестящие осадки получаются в широком рабочем интервале и отличаются низкой твердостью.

Средний интервал условий, в которых получаются блестящие осадки из приведенных электролитов: катодная плотность тока 20-60 А/дм2  и температура 40-60 0С. В процессе хромирования используются, не растворимы свинцово-сурьмянистые аноды.

Электролиты хромирования с анионами, содержащими фтор.

Фтор-ион и другие фторсодержащие ионы обычно используют в электролитах холодного хромирования. Преимущества перед сульфатными электролитами: возможность вести процесс при комнатной температуре, обладают лучшей рассеивающей и кроющей способностью, характеризуются меньшей критической плотностью тока, а так же более высоким выходом по току. Недостатки: более высокая агрессивность. Осадки, полученные из фторидных электролитов, имеют более низкую твердость и более пластичны, так же они обладают более низкими внутренними напряжениями.

Составы и режимы осаждения:














Состав электролита (г/л)
и режим работы
№1№2№3№4№5№6№7№8№9
Хромовый ангидрид250250250250400100250200300
Плавиковая кислота0,8-1,64
Фторид калия3,5
Фторид аммония3-846
Кремне- фтористоводородная кислота5-10
Кремнефторид натрия6
Борфтористоводородная кислота3
Сульфат натрия1
Серная кислота2,5
Сульфат хрома1,5
Температура, 0С20-2520-2515-2518-2518-3518-2225-3023-2518-25
Катодная плотность тока, А/дм22,5-63-58-125-106-125-105-7508-10

К фторсодержащим электролитам относятся также саморегулирующиеся электролиты. Принцип их действия заключается в том, что автоматическое поддержание постоянного соотношения между концентрациями хромовой кислоты и постороннего аниона, достигается путем введения указанного аниона в электролит в составе ограниченно растворимых солей в количествах, превышающих их растворимость. Поэтому осадок на дне (избыток соли) всегда находиться в равновесии с ионами, перешедшими в раствор.

Составы и режимы осаждения:









Состав электролита (г/л) и режим работыЭлектролит №1Электролит №2Электролит №3
Хромовый ангидрид250-300230-250230-250
Сульфат стронция5,5-6,55,5-6,5
Кремнефторид калия18-2018-20
Фторид кальция8-108-10
Температура, 0С55-6540-5050-70
Катодная плотность тока, А/дм240-10040-8030-80
Выход по току, %17-1824-2529-30

Сверхсульфатный электролит

Составы и режимы осаждения:





Состав электролита (г/л) и режим работыЭлектролит №1
Хромовый ангидрид250-300
Серная кислота8-10
Хром трехвалентный20-22

Рекомендуемые режимы электролиза:



Температура, 0С505560657075
Катодная плотность тока, А/дм250-8050-9050-20060-25060-280100-300

Приведенный электролит рекомендуется для скоростного осаждения толстых блестящих слоев хромовых покрытий (до 1мм). Сверхсульфатный электролит имеет низкую рассеивающую способность, рекомендуется для нанесения покрытий на цилиндрические детали.

Тетрахроматный электролит.

Электролит предназначен исключительно для получения защитно-декоративных покрытий. Он обладает высокой рассеивающей способностью. Выход хрома по току – до 30%. Основные преимущества – возможность ведения хромирования при комнатной температуре. Осадки получаются серыми, но благодаря своей пластичности легко полируются до зеркального блеска. Осадки почти беспористы, рекомендуются в замен трехслойных покрытий медь-никель-хром.

Состав и режимы осаждения:






Состав электролита (г/л) и режим работыЭлектролит№1
Хромовый ангидрид350-40
Серная кислота2,5-2,7
Едкий натр40-60
Хром трехвалентный10-15

Рекомендуемая катодная плотность тока 10-80 А/дм2. Легко полируются покрытия на обычных войлочных кругах, полученные при катодной плотности тока 15-25 А/дм2.

Важным моментом при блестящем хромировании металлических изделий является первоначальная подготовка поверхности, введу того что блестящие покрытия хрома возможно получить только на блестящей поверхности.

Обогащение хрома на научной основе

«АО «ТНК «Казхром», входящее в Евразийскую Группу, является одним из крупнейших предприятий в мире по добыче и переработке хромовой руды. Добывают и обогащают руду на Донском ГОКе в Хромтау», — подчеркивает главный обогатитель АО «ТНК «Казхром» Марина Имекешова.

Марина Анатольевна Имекешова, главный обогатитель АО «ТНК «Казхром»

В составе Донского ГОКа работают две дробильно-обогатительные фабрики (дробильно-обогатительная фабрика № 1 (ДОФ-1) и фабрика обогащения и окомкования руды (ФООР), один дробильный комплекс. Осуществляются дробление, сортировка и обогащение хромовой руды. На обеих обогатительных фабриках приняты гравитационные способы обогащения.

— Марина Анатольевна, когда были запущены дробильно-обогатительные фабрики Донского ГОКа?

— Дробильно-обогатительная фабрика № 1 (ДОФ-1) Донского ГОКа введена в строй в 1973 году. С этого момента в стране началось освоение новой технологии обогащения хромовых руд. А уже в 1974 году налажен выпуск хромового концентрата из добываемой руды и начата переработка бедных руд, накопленных во временных складах.

Строительство фабрики обогащения и окомкования руды началось в 1984 году. В эксплуатацию она вводилась отдельными переделами последовательно в течение нескольких лет. Первоначальное название — дробильно-обогатительная фабрика № 2 (ДОФ-2). Но горняки назвали ее фабрикой обогащения и окомкования руды — ФООР.

— Какова специфика сырья, перерабатываемого на фабриках?

— Преимущество казахстанских руд — высокое содержание оксида хрома, составляющее в среднем 50 %. Это намного выше, чем в рудах месторождений других стран. Также в казахстанской хромовой руде низкое содержание железа и вредных примесей — фосфора и серы.

— В чем особенность технологической схемы обогащения руды на ДОФ-1?

— Руда перерабатывается по двум трактам — богатому и бедному. На богатом руда дробится и рассеивается на два товарных продукта — класса крупности 10–160 мм и класса крупности 0–10 мм.

На бедном тракте перерабатывается сырая руда с шахт и карьеров. На обогащение бедная руда поступает с усреднительного склада либо напрямую с шахты. Аккумулируется в бункерах и после предварительного грохочения, дробления рассеивается на классы 10–160 и 0–10 мм. Далее направляется на обогащение. На выходе получается концентрат класса крупности 10–160 мм, 3–10 мм и 0–3 мм. Руда класса 10–160 мм обогащается в тяжелой среде. Степень извлечения оксида хрома в концентрат на операции достигает 95 %.

На фабриках идет постоянный процесс модернизации. Ленточные фильтры, установленные на участке обогащения ДОФ-1 для фильтрации процесса обезвоживания, позволяют не только производить процесс фильтрации, но и сократить циркулирующую нагрузку на вспомогательные аппараты.

— А как строится технологическая цепочка на ФООР (ДОФ-2)?

— Руда на фабрике обогащения и окомкования руды Донского ГОКа проходит этапы дробления, сортировки и отделения товарной руды класса 0–10 мм.

Концентрат класса крупности 10–160 мм производится путем обогащения бедной руды класса крупности 10–160 мм в тяжелых суспензиях. Бедная руда класса крупности 0–10 мм обогащается на отсадочных машинах, винтовых сепараторах и центробежных концентраторах. На выходе получается концентрат класса крупности 5–10 мм (товарная продукция) и концентрат класса крупности 0–5 мм.

— В технологической лаборатории Донского ГОКа полностью имитированы процессы окомкования и обогащения.

Жанна Куздибаева, начальник технологической лаборатории ДГОКа

В составе ФООР и ДОФ-1 действуют участки по производству окатышей (УПО) с проектной мощностью 700 тыс. т обожженных окатышей в год. Концентрат крупностью 0–5 мм поступает на окускование (окомкование) на УПО.

На предприятии завершена реконструкция отделения обогащения мелких и тонких классов для переработки лежалых шламовых хвостов. Линия переработки идет параллельно основной линии обогащения и обеспечивает извлечение тонких частиц на более эффективных аппаратах — гидроклассификаторах и концентрационных столах. Это позволяет получать концентрат класса крупности 0–2 мм.

Ирина Морозова, начальник отдела охраны окружающей среды ДГОКа

— Отходы обогащения закладываются в выработанное пространство отработанных карьеров. Это один из пунктов плана природоохранных мероприятий. В это же пространство закладываются вскрышные породы и вмещающие породы. Производится переработка шламовых хвостов (вторичное использование). В природоохранную программу Донского ГОКа входят озеленение промплощадок предприятия, ремонт и регулировка топливных систем транспорта, замена аспирационно-технических установок на новые. А также вторичное использование карьерных и шахтных вод в оборотном водоснабжении фабрик и ряд других мероприятий.

— Какая компания разрабатывала для фабрики технологию окомкования?

— Разработчик — фирма «Оутотек». Исходное сырье для окомкования — богатая руда класса 0–10 мм с содержанием основного компонента более 50 %, а также концентрат крупностью 0–5 и 0–3 мм.

— Как строится работа фабричной лаборатории, какое оборудование применяется в процессе анализа сырья и промежуточных продуктов технологической цепочки?

— Подготовка проб для исследования проводится путем опробования на участках дробления, обогащения, окомкования на обогатительных фабриках. Исследованию подвергаются как сухие, так и влажные продукты процесса.

Для дробления руды в лаборатории используются щековые и валковые дробилки: максимальный класс крупности дробимого материала составляет 160 мм, минимальный размер разгрузочной щели — 3 мм. После процесса дробления следует стадия перемешивания проб через желобковый делитель с размером загружаемого продукта от 20 до 3 мм.

Дробленый материал 3 мм измельчается в истирателях ИВЧ-3 до класса крупности -0,16 мм. Время истирания — 4 минуты, материал доводится до порошкообразного состояния.

Определение гранулометрического состава проводится с помощью заводских наборов сит. Сухой рассев до класса крупности 3 мм осуществляется сухим способом, менее 3 мм — способом мокрого грохочения на микронных ситах. Также используется механический ситовый анализатор для сухого и мокрого грохочения. После проведения анализа сита с микронной ячейкой помещаются в ультразвуковую ванну «Сапфир» с целью очищения сетки.

Измельчение осуществляется в лабораторной шаровой мельнице объемом 21,7 л, где мелющим материалом являются металлические шары. Влажные и мокрые продукты высушиваются в сушильных шкафах с максимальной температурой нагревания 450 °С.

Для взвешивания проб применяются электронные и аналитические весы. Диапазон взвешиваемого материала — от 150 кг до 1 мг.

В технологической лаборатории Донского ГОКа полностью имитированы процессы окомкования и обогащения. При лабораторном окомковании используются тарельчатый гранулятор для изготовления окатышей, камерная печь для сушки окатышей с температурой нагревания 450 °С, трубчатая печь для обжига окатышей после зоны сушки окатышей с температурой нагревания 1 100 °С, измеритель прочности гранул окатышей ИПГ-1М.

Также для процесса обогащения применяются лабораторные концентрационный стол СКЛ-2, концентратор KNELSON. Для определения насыпной плотности — виброплощадка СМЖ 739, тарированная емкость.

Массовая доля влаги определяется при помощи анализатора влажности METTLER TOLEDO HR-83. Электромагнитный анализатор применяется для определения магнитной фракции в продуктах. Микроскоп МБ-10 используется при минералогическом анализе и при проведении входного контроля ферросилиция. Все средства измерений имеют сертификат о поверке.

—  Внедрена ли на фабрике АСУ ТП? Какие параметры работы предприятия удалось улучшить?

— Да, на фабриках ДГОКа действует система АСУ ТП. С момента ее внедрения заметно улучшились производительность, обмен данных, качество обслуживания оборудования, снизилось время для выяснения причин аварий и их устранения. Для этого фабрики с 2010 года оснащались оборудованием известной компании Siemens. В 2021 году планируется модернизация оборудования для дробления и обогащения хромовой руды.

По производству продукции обогатительные фабрики Донского ГОКа самые мощные в мире

В 1990 году достигнут максимальный выпуск продукции в объеме 3 млн 660 тыс. т. ДОФ-2 выпустила концентрата в объеме 601 тыс. т. Два технологических процесса и три внедренных прибора демонстрировались на ВДНХ СССР.

2004 год. Дробильно-обогатительная фабрика (ДОФ) № 2 Донского ГОКа, произведя 821 тыс. т кускового концентрата в корпусе тяжелосредного обогащения, в очередной раз превысила мировое достижение среди аналогичных предприятий.

2005 год. Вновь достигнуты мировые рекорды: ДОФ-2 произвела 863 тыс. т кускового концентрата, а всего с учетом отделения мелких классов — 877,8 тыс. т и передробила 4 660 тыс. т руды.

Поделиться статьёй

Хромирование

Электролитическое хромирование в практических целях осуществляется исключительно из растворов электролитов на основе шестивалентной окиси хрома. Многочисленные попытки создать промышленно полезный электролит на основе соединений трехвалентного хрома, позволяющий получать хромовые покрытия, обладающие такими же технико-эксплуатационными свойствами, особенно для получения толстослойных твердых износостойких покрытий, не привели к положительным результатам.

Все электролиты хромирования содержат свободные кислотные радикалы, которые, действуя как не расходуемые катализаторы, способствуют осаждению хрома на катоде. Помимо этого, во всех электролитах хромирования на основе шестивалентного хрома обязательно присутствуют и ионы трехвалентного хрома. Допустимое содержание ионов трехвалентного хрома для каждого электролита хромирования, как правило, определяется в соответствии с технологическими особенностями процесса и требованиями, предъявляемыми к качеству и функциональным характеристикам хромового покрытия (блеску, твердости, износостойкости и др.). Вместе с тем, обычно рекомендуется поддерживать концентрацию трехвалентного хрома в электролите хромирования в интервале 3-5 г/л.

Электролитическое хромирование, проводимое на основе шестивалентных солей хрома, является высокотоксичным процессом, а используемые для этого электролиты являются агрессивными жидкостями, даже в разбавленных растворах. К тому же, во время электроосаждения хрома происходит усиленное газообразование и в воздух вместе с газом, в виде аэрозоля, поступает большое количество агрессивных веществ. Поэтому при работе с электролитами хромирования должны строго соблюдаться правила техники безопасности и приняты все необходимые меры предосторожности, а используемые ванны хромирования обязательно должны быть снабжены мощными отсасывающими устройствами и вентиляционными установками, очищающими воздух от вредных аэрозольных примесей.

В зависимости от условий проведения процесса электролиза различают три типа хромовых покрытий встречающихся на практике: это блестящие защитно-декоративные покрытия, отличающиеся небольшой толщиной покрытия и позволяющие получать блестящие осадки хрома, затем твердые износостойкие защитные покрытия, позволяющие получать хромовые покрытия большой толщины, с высокими значениями твердости и износостойкости, и молочные безпористые покрытия, использующиеся в основном как подслой, для улучшения коррозионной стойкости покрытий. По функциональному назначению хромовые покрытия можно разделить на защитно-декоративные, износостойкие и молочные. В данной статье мы коснемся только блестящих защитно-декоративных и молочных износостойких хромовых покрытий.

Блестящие защитно-декоративные хромовые покрытия имеют небольшую толщину, в пределах 0,2 — 0,7 мкм, наносятся обычно по подслою меди и никеля, и используются для повышения механической и коррозионной стойкости покрытия, для придания поверхности изделия улучшенных декоративных свойств. Молочные защитные хромовые покрытия осаждают на сталь, алюминий, титан и некоторые другие металлы и сплавы. Получаемые покрытия имеют большую толщину, порядка 10-100 мкм и используются для защиты рабочего инструмента, оптической аппаратуры, для покрытия валов полиграфических машин, турбинных лопаток и т.д.

Электролиты хромирования обладают самой низкой рассеивающей способностью из всех известных на сегодня электролитов. Осаждение хрома и нанесение хромового покрытия требует очень высокой токовой нагрузки в ванне, значительно более высокой, чем в других процессах гальваноосаждения. Это в свою очередь определяет выбор источника тока для хромирования или силового преобразователя, также значительно более мощного, чем для других процессов гальваноосаждения.

Для процесса блестящего декоративного хромирования в основном используют электролиты, содержащую высокую концентрацию хромового ангидрида. К преимуществам такихэлектролитов относится их более высокая электропроводность, а следовательно, возможность проводить осаждение хрома при пониженных плотностях тока, а также меньшая чувствительность к загрязнениям, по сравнению с разбавленными электролитами, используемыми для молочного хромирования. К недостаткам концентрированных электролитов можно отнести в первую очередь его «неэкологичность» (за счет более высокой концентрации ионов шестивалентного хрома, большее количество токсичных соединений хрома, которые выносятся в сточные воды, большие проблем с очисткой сточных вод и т.д.). Преимуществами разбавленных электролитов, используемых для матового хромирования являются прежде всего, меньшие затраты для очистки сточных вод, меньшие затраты для обезвреживания отработанных электролитов, а также более высокий выход по току. Помимо этого, в разбавленных электролитах процесс хромирования проводится при значительно более высокой силе тока (до 150 А/дм2), что позволяет повысить скорость осаждения и уменьшить продолжительность процесса хромирования. К недостаткам разбавленных электролитов относится их низкая электропроводность, для чего необходимо использовать более высоковольтные, чем обычно, источники тока, что соответственно ведет к большему расходу электроэнергии.

Блестящие защитно-декоративные хромовые покрытия не рекомендуется осаждать непосредственно на медную, латунную или бронзовую основу, или подслой из этих металлов, или сплавов. Связано это с тем, что при эксплуатации в атмосферных условиях медь взаимодействует с атмосферными газами с образованием углекислой и других солей меди. Образующиеся соли, скапливаясь в порах, резко ухудшают внешний вид хромового покрытия. В случаях, когда хром необходимо осаждать непосредственно на детали из меди, латуни или бронзы, толщина хромового покрытия должна быть не менее 4-5 мкм. Трехслойное декоративное хромовое покрытие, в связке Cu-Ni-Cr (медь-никель-хром) обладает достаточно высокими защитными и антикоррозионными свойствами. Первый тонкий медный подслой обеспечивает прочность сцепления покрытия с основой. Второй, толстый слой меди, повышает коррозионную стойкость и защитную способность покрытия, и позволяет уменьшить толщину осадка дорогостоящего никеля, при этом сохранить необходимые коррозионные свойства всего покрытия. При этом важно, чтобы, помимо выравнивающих добавок в электролит меднения входили также эффективные блескообразующие добавки, позволяющие получать не только гладкие, но и блестящие осадки меди. На такой блестящий слой меди и осаждают блестящее никелевое покрытие из электролитов никелирования, также содержащих блескообразующие и выравнивающие добавки. Важная роль в защитно-декоративных свойствах покрытия Cu-Ni-Cr принадлежит последнему слою блестящего хрома. Так как в отличие от никеля, который со временем пассивируется и имеет желтоватый оттенок, блестящий хром не тускнеет и имеет красивый голубоватый оттенок, а само хромовое покрытие обладает более лучшими декоративными свойствами. Помимо этого, в западных странах никель вообще запрещено использовать как конечное декоративное покрытие, если с ним возможен прямой контакт человека, так, как было обнаружено, что никель является сильным аллергеном.

Самыми распространенными электролитами хромирования являются электролиты, состоящие из окиси хрома и серной кислоты. Они бывают разбавленные, стандартные и концентрированные.

Номер ванны CrO3, г/л Катализатор или добавка, г/л Температура, °С Плотность тока, А/дм2 Выход по току, %
1 130-175 1,3 — 1,75 H2SO4 40-70 15-105 16-18
2 220-250 2,2 — 2,5 H2SO4 40-70 15-105 12-14
3 275-300 2,75 — 3,0 H2SO4 40-70 15-105 8-10

У разбавленных электролитов наилучшая рассеивающая способность, но электролит не очень устойчив по составу, а хромированные осадки склонны к шероховатости. Наиболее часто используется стандартный электролит хромирования, т.к. имеет более широкий диапазон плотностей тока, а колебания по составу не значительны. Концентрированный электролит хромирования имеет самую низкую рассеивающую способность, а осадки отличаются наименьшей твердостью, но имеют высокую декоративность.

В некоторых случаях в электролит добавляют катионы цинка. Такие электролиты используются для нанесения износостойких покрытий на деталях, работающих в условиях воздействия сред повышенной агрессивности. Для повышения рассеивающей способности электролита и улучшения физико-химических свойств хромовых покрытий, в электролит вводятся органические добавки. Недостатком органических веществ является их взаимодействие с хромовой кислотой, что приводит уже в начале процесса электролиза к накоплению излишнего количества трехвалентного хрома в электролите.

Во всех технических электролитах, содержащих хромовую кислоту, для обеспечения стабильности процесса хромирования, важно поддерживать правильное соотношение между концентрациями хромовой кислоты и каталитической добавкой. Величину отношения концентрации хромовой кислоты к полной концентрации каталитических кислотных радикалов, необходимо поддерживать в пределах от 50:1 до 200:1, но лучше всего подходить пропорция 100:1 (концентрации здесь выражены в граммах СrО3, Н2SO4).

Процесс осаждения хрома и свойства получаемого хромового покрытия во многом зависят от режима осаждения хрома, т. е. от катодной плотности тока и температуры электролита. Наиболее ясное представление о примерных граница х режимов электролиза, обеспечивающих получение серого, блестящего и молочного осадков хрома, дает диаграмма плотности тока и температуры (DK—t), изображенная на рисунке 1.

Серый осадок хрома появляется на катоде при низких температурах электролиза (35…50°С) и широком диапазоне плотностей тока. Осадки блестящего хрома обладают высокой твердостью (6000… 9000 Н/мм2), высокой износостойкостью и имеют меньшую хрупкость.


Рис. 1. Зоны хромовых осадков.

Молочный хром получается при более высокой температуре электролита (выше 70°С) и более широком широком интервале плотностей тока. Молочные осадки отличаются пониженной твердостью (4400.. 6000 Н/мм2), но обладают пластичностью и имеют повышенную коррозионную стойкость.

Сверхсульфатный электролит хромирования

Сверхсульфатный электролит хромирования рекомендуется для скоростного осаждения толстослойных, блестящих и износостойких хромовых покрытий (до 500 мкм).

Состав сверхсульфатного электролита хромирования, г/л:

Хромовый ангидрид (CrO3) 250-300 г/л

Серная кислота (H2SO4) 8-10 г/л

Хром трехвалентный (в пересчете на Сг203) 20-22.

Температура электролита должна быть не ниже 500С, а плотность тока во время процесса хромирования более 55 А/дм2. Из сверхсульфатного электролита в широком интервале температур и плотностей тока (до 300 А/дм2) осаждаются износостойкие, твердые хромовые покрытия.

Рекомендуемые режимы электролиза:

Сверхсульфатный электролит хромирования имеет крайне низкую рассеивающую способность. Поэтому он рекомендуется только для нанесения хромовых покрытий на цилиндрические детали: штоки, валы, цилиндры и т.д., при использовании специальной оснастки, обеспечивающей концентрическое (коаксиальное) расположение детали и анода. Рекомендуемый состав анодов: РЬ 79­86%; Sb 4-6%; Sn 10-15%

Саморегулирующийся сульфатный электролит хромирования

Саморегулирующийся сульфатный электролит подобен стандартному электролиту хромирования, т.к. в его состав входит только один анион катализатор — сульфат. Различие заключается лишь в том, что сульфаты вводятся в электролит не в виде серной кислоты, а в виде трудно растворимой соли — сульфата стронция. Содержание сульфатов в электролите регулируется благодаря ограниченной растворимости этой соли. Состав саморегулирующегося сульфатного электролита хромирования, г/л:

Хромовый ангидрид (Сг03) 250;

Сернокислый стронций (SrS04) 6-8;

Двуокись кремния (SiO;) 10-15.

Режим работы электролита:

Блестящие твердые покрытия: Плотность тока 60-95 А/дм2. Температура 60-650С.

Молочные толстослойные покрытия: Плотность тока 20-50 А/дм2.Температура 78-800С.

Саморегулирующийся сульфатно-кремнефторидный электролит хромирования

В саморегулирующемся сульфатно-кремнефторидномэлектролите анионами-катализаторами являются ионы S042 и SiF62. Основные преимущества данного электролита по сравнению с сульфатным электролитом, заключается в большей стабильности состава, несколько более высокой рассеивающей способности, более высоком выходе по току и более широкому интервалу допустимых температур, и плотностей тока, обеспечивающих получение блестящих осадков хрома. При использовании данного электролита легче решается проблема получения прочного сцепления хрома с блестящим никелевым покрытием, нержавеющей сталью. Объясняется это тем, что фторсодержащие электролиты обладают значительно большей активирующей способностью, чем электролиты без фтора. Процесс хромирования в этих электролитах менее чувствителен к перерывам тока.

Главным недостатком саморегулирующихся кремнефторидных электролитов хромирования является их повышенная агрессивность по сравнению со стандартными электролитами, особенно по отношению к медным сплавам, стали и к свинцовым анодам. Скорость растворения металлов в саморегулирующемся электролите хромирования, а следовательно, и скорость накопления в нем ионов железа или меди выше, чем в сернокислом. При плохой рассеивающей способности электролита участки хромируемых деталей, на которых реализуется более низкая плотность тока, более медленно покрываются хромом и подвергаются, с одной стороны, травлению электролитом, а с другой — сильному наводораживанию.

Состав саморегулирующего сульфатно-кремнефторидного электролита, г/л:

хромовый ангидрид (CrO3) — 250—300:

сернокислый стронций (SrSO4)— 5,5 -6,5

кремне­фтористый калий (K2SiF6) — 18- 20

Тетрахроматный электролит хромирования

Тетрахроматный электролит имеет довольно необычный для электролитов хромирования состав — наряду с хромовой и серной кислотами он содержит достаточно большое количество щелочи, которая частично нейтрализует кислоту. Несмотря на это, при электроосаждении хрома из тетрахроматного электролита сохраняются все особенности процесса, характерные для остальных электролитов хромирования. К особенностям тетрахроматного электролита относится то, что он обладает более высокой, чем у всех остальных электролитов хромирования, рассеивающей способностью. Достоинством этого электролита хромирования является то, что хром из него осаждается при комнатной температуре (18-25оС) с высоким выходом по току. При повышении температуры тетрахромат распадается и электролит теряет свои специфические свойства. Поэтому в процессе работы очень важно постоянно контролировать и поддерживать низкую температуру, при необходимости охлаждая раствор электролита.

К электролитам тетрахроматного типа относятся и электролиты, в которых вместо щелочи используют углекислый кальций. В некоторых случаях рекомендуется добавлять в электролит 0.5-10 г/л вольфраматов или солей магния, в присутствии которых осаждаются хромовые покрытия, обладающие лучшей полируемостью.

Состав тетрахроматного электролита хромирования, г/л:

Хромовый ангидрид (СrO3) -350-400

Едкий натр (NaOH) — 40-60

Серная кислота (H2SO4) — 2.5-2.7

Хром трехвалентный (на Cr2O3) — 10-15

Температура электролита -18-250С. Плотность тока -10-80 А/дм2

Тетрахроматный электролит используется исключительно для получения защитно-декоративных покрытий. Ввиду того, что электролиз ведется при комнатной температуре, осадки получаются серыми. Однако, благодаря низкой твердости и достаточно высокой пластичности, они могут быть отполированы до зеркального блеска, характерного для блестящих декоративных хромовых покрытий. Относительно высокая рассеивающая способность тетрахроматного электролита позволяет применять его для нанесения хромовых покрытий на пресс-формы, используемыех, например, для изготовления деталей из пластмасс.

Хромовые покрытия, полученные из тетрахроматного электролита, имеют значительно более низкую пористость по сравнению с хромом из сульфатных электролитов, но для получения износостойких покрытий тетрахроматные электролиты не используются. Хромовые покрытия из тетрахроматного электролита толщиной 5-10 мкм можно применять для местной защиты поверхности стальных деталей, при газовой цементации или нитроцементации.

Электролиты черного хромирования

Черное хромирование применяется для покрытия оптических систем и деталей, которые должны иметь хорошую теплоотдачу в пространство. Толщина слоя черного хрома составляет 1,5-2,0 мкм. Покрытие черного хромирования обладает хорошей термостойкостью, и в отличии черного никеля или черных оксидных покрытий, являются износостойкими.

Состав электролита и режим осаждения №1 №2 №3 №4 №5 №6 №7 №8
Хромовый ангидрид 250 200 250-400 250 150-400 250 250 200 400
Уксусная кислота 6.5 5 _
3 .
Ванадат аммония 20 _ _
Оксалат железа 15-75
Карбамид 2.5
Фторид хрома
Борная кислота 15 _
Нитрат натрия 3-5 5 _
Гексафторалюминат натрия 0.2 0.1
Плавиковая кислота 0.21
Кремнефторис товодородная кислота 1.25
Хромин 2-3 1.53
Температура,°С 18-25 10-30 10-30 18-25 18-25 15-25 60-70 18-40
Плотность тока, А/дм2 15-30 50-100 50-100 10-60 10-50 10-50 20-30 50-120

Продолжительность процесса черного хромирования составляет 4-6 минут.

Примеси в электролите хромирования.

Присутствие в электролитах хромирования посторонних примесей может приводить к ухудшению качества хромового покрытия. Причиной появления примесей часто является нарушение самой технологии хромирования. Следует подчеркнуть, что наименьшее накопление вредных примесей происходит в электролитах, используемых для блестящего декоративного хромирования. Это объясняется тем, что из-за недолгой продолжительности процесса блестящего хромирования, подвески с деталями постоянно выносят на своей поверхности электролит с примесями. А необходимость регулярно доливать или воду, или свежую порцию электролита, приводит к разбавлению раствора электролита и предотвращает накопление в нем примесей в опасных концентрациях.

Осаждение хрома на алюминий и его сплав

Хром осаждают на детали из алюминия или его сплавов в основном в тех случаях, когда необходимо повысить их износостойкость, термостойкость или улучшить антифрикционные свойства. Непосредственное хромирование алюминия и его сплавов невозможно, что объясняется наличием на поверхности алюминия инертной оксидной пленкой прочно сцепленной с основой. Эта пленка повышает антикоррозионные свойства алюминиевой поверхности, но одновременно препятствует получению необходимого сцепления с ней хромовых и любых других гальванических покрытий. Если удалить эту пленку и опустить алюминий в раствор соли, какого-либо металла, то из-за высокого электроотрицательного потенциала алюминия на его поверхности будут контактно выделяться содержащиеся в растворе более электроположительные металлы, например медь, никель, хром, олово, или кадмий и т.п. А как известно, контактное осаждение не позволяет получать удовлетворительное сцепление покрытия с основой. Поэтому, как и в случае с титаном, для электроосажления на алюминий применяются специальные технологии.

В промышленности применяются две их разновидности:

— Активация (удаление оксидной пленки с одновременным легким подтравливанием) поверхности алюминия и одновременное осаждение на его поверхности прочно сцепленного с основой тонкого слоя металла, служащего в качестве подслоя для последующего нанесения слоя покрытия;

Анодное оксидирование алюминия с целью формирования на нем оксидной пленки определенной структуры и толщины, которые обеспечивают надежное сцепление с ней последующего покрытия.

«Цинкатная»щелочная обработка заключается в обработке алюминиевых изделий в растворе цинката, содержащего раствор щелочи и оксида цинка. Процесс осуществляется, путем опускания алюминиевой детали на несколько секунд в раствор цинката при температуре 18-25°С. При этом имеющаяся оксидная пленка вытравливается с поверхности алюминия и, одновременно на ее месте формируется тонкий слой цинка. В принципе уже на этот слой можно наносить хромовое покрытие. Однако для улучшения сцепления рекомендуют первый слой цинка удалять, растворяя его в растворе азотной кислоте (300-500 г/л). Затем, после тщательной промывки, детали опять погружают в цинкатный раствор на 10-15 сек. Такой метод называется «двойной цинкатной обработкой» или «двойным цинкатом». Для получения более плотных, компактных с лучшими антикоррозионными свойствами пленок, рекомендуют добавлять в цинкатный раствор хлорид железа и сегнетову соль.

Хром — Атомный номер — Атомная масса — Плотность хрома

Атомный номер хрома

Хром — это химический элемент с атомным номером 24, что означает, что в атомной структуре 24 протона и 24 электрона. Химический символ хрома — Cr.

Атомная масса хрома

Атомная масса хрома 51,9961 ед.

Обратите внимание, что каждый элемент может содержать больше изотопов, поэтому эта результирующая атомная масса рассчитывается на основе встречающихся в природе изотопов и их содержания.

Единицей измерения массы является атомная единица массы (а.е.м.). Одна атомная единица массы равна 1,66 x 10 –24 граммов. Одна унифицированная атомная единица массы приблизительно равна массе одного нуклона (одного протона или нейтрона) и численно эквивалентна 1 г / моль.

Для 12 C атомная масса равна точно 12u, поскольку от нее определяется атомная единица массы. Для других изотопов изотопная масса обычно отличается и обычно находится в пределах 0,1 u от массового числа.Например, 63 Cu (29 протонов и 34 нейтрона) имеет массовое число 63, а изотопическая масса в его основном ядерном состоянии равна 62,

ед.

Существует две причины разницы между массовым числом и изотопной массой, известной как дефект массы:

  1. Нейтрон немного тяжелее протона. Это увеличивает массу ядер с большим количеством нейтронов, чем протонов, относительно шкалы атомных единиц массы, основанной на 12 C с равным количеством протонов и нейтронов.
  2. Энергия связи ядра варьируется от ядра к ядру. Ядро с большей энергией связи имеет более низкую полную энергию и, следовательно, меньшую массу в соответствии с соотношением эквивалентности массы и энергии Эйнштейна E = mc 2 . Для 63 Cu атомная масса меньше 63, поэтому это должен быть доминирующий фактор.

См. Также: Массовое число

Плотность хрома

Плотность хрома 7,14 г / см 3 .

Типичные плотности различных веществ при атмосферном давлении.

Плотность определяется как масса на единицу объема. Это интенсивное свойство, которое математически определяется как масса, разделенная на объем:

ρ = м / В

Проще говоря, плотность (ρ) вещества — это общая масса (m) этого вещества, деленная на общий объем (V), занимаемый этим веществом. Стандартная единица СИ — килограммы на кубический метр (кг / м 3 ). Стандартная английская единица — масса в фунтах на кубический фут (фунт / фут 3 ).

См. Также: Что такое плотность

См. Также: Самые плотные материалы Земли

Хром — Обзор свойств

Элемент Хром
Атомный номер 24
Символ Cr
Категория элемента Переходный металл
Фаза на STP Цельный
Атомная масса [а.е.м.] 51.9961
Плотность при стандартном давлении [г / см3] 7,14
Электронная конфигурация [Ар] 3d5 4s1
Возможные состояния окисления +2,3,6
Сродство к электрону [кДж / моль] 64,3
Электроотрицательность [шкала Полинга] 1,66
Энергия первой ионизации [эВ] 6,7666
Год открытия 1797
Первооткрыватель Vauquelin
Тепловые свойства
Точка плавления [шкала Цельсия] 1907
Точка кипения [шкала Цельсия] 2671
Теплопроводность [Вт / м · К] 93.7
Удельная теплоемкость [Дж / г К] 0,45
Теплота плавления [кДж / моль] 16,9
Теплота испарения [кДж / моль] 344,3



Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно.Ниже приведены наиболее частые причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.
    Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом.Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г.,
    браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.
    Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с вашим системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу.Чтобы предоставить доступ без файлов cookie
потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта.Например, сайт
не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к
остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно.Ниже приведены наиболее частые причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.
    Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом.Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г.,
    браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.
    Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с вашим системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу.Чтобы предоставить доступ без файлов cookie
потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта.Например, сайт
не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к
остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Хромирование

| Продукция Отделочные

Хромирование по-прежнему является предпочтительным покрытием для многих отделочных работ по металлу. Спрос на глянцевую и блестящую хромированную поверхность продолжает расти, несмотря на конкуренцию со стороны других видов отделки, таких как органические покрытия и осаждение из паровой фазы.Хром выдержал конкуренцию благодаря своей непревзойденной эстетике, а также своим превосходным техническим возможностям, включая исключительную коррозионную стойкость, возможность использования нескольких подложек и такие факторы цепочки поставок, как промышленный масштаб, обширная база установленных аппликаторов, а также долгая история применения и опыт. Хром широко используется в металлообрабатывающей промышленности как для декоративного, так и для твердого хромирования.

Хромирование производится на коммерческой основе с 1924 года.В декоративных целях хром наносится тонким (0,25–0,8 мкм) слоем поверх никеля для получения экономичного и высококоррозийного покрытия. Большинство декоративных хромовых отложений получают с использованием электролитов шестивалентного хрома. За последние два десятилетия процессы на основе трехвалентного хрома получили все большее распространение в промышленности.

Яркий хром может наноситься непрерывным (регулярным) или прерывистым слоем. Прерывистые отложения образуются путем нанесения хрома на микропористую (или микротрещинную) никелевую пластину.Выбор непрерывного или прерывистого слоя зависит от требуемого уровня коррозионной стойкости. Разрушение блестящей хромовой пластины часто происходит из-за глубоких ямок, возникающих в результате коррозии, начинающейся от случайных трещин или пор на поверхности хрома. Коррозия — это электрохимический механизм. Поскольку эти трещины или поры расположены относительно широко, ток, создаваемый парой хром / никель, концентрируется в нескольких точках. В этих местах образуются глубокие ямки, которые быстро проникают через никелевый осадок и компонентную основу.Создание микронеровностей (микротрещин) по поверхности распространяет ток коррозии и снижает скорость коррозии. Обычно в изделиях, покрытых до эксплуатационного состояния 1/2, используется обычная хромовая пластина, тогда как при нанесении покрытия до эксплуатационного состояния 3 или выше используется прерывистый слой (ASTM B456).

Декоративные шестивалентные электролиты

Обычно используются четыре типа электролитов с шестивалентным хромом:

  • катализаторы только сульфатные,
  • сульфатно-фторидные катализаторы,
  • Сульфатно-фторидно-органические катализаторы
  • и саморегулирующаяся высокая скорость (SRHS).

Основные различия между системами указаны в таблице I.

ТАБЛИЦА I — Системы декоративных шестигранных хромовых электролитов
Тип с одним катализатором Dual-
Катализатор
Тройной катализатор SRHS
Cr03
Концентрация, г / л
450-500 180-400 250 240
Соотношение
Cr03: h3S04
100: 1 200-300: 1 160–170: 1 260-270: 1
Тип катализатора только сульфат Смешанный сульфат / фторид Смешанный сульфат / фторид Регулятор смешанного сульфатно-органического происхождения
Катод
КПД,%
8 12-18 20-25 15
Температура, º F 100 100-104 104 104-113
Катодный ток
Плотность, asf
80-102 100–150 90–150 110–160
Смешанный оксид
Уровень, г / л
<22 10-20 <12 <12
Основные характеристики Простая подготовка Устойчив к загрязнениям Хорошая цветность.
Хорошая укрывистость
Широкие рабочие параметры.
Отличная укрывистость.
Устойчив к изменениям сульфата.
Простой в использовании.

Наиболее распространенные электролиты, используемые сегодня, основаны на двойном сульфатно-фторидном катализаторе. Этот смешанный катализатор имеет преимущества повышения эффективности катода, кроющей способности и способности наносить покрытие на блестящие слои никеля по сравнению с катализатором прямого сульфатного типа.

За последнее десятилетие выросла популярность тройной каталитической системы.Эта система имеет характеристики, аналогичные двойному катализатору, с преимуществами более высокой эффективности катода, более широкого рабочего окна и улучшенной кроющей способности. Для работы этих систем требуется регулярный анализ концентраций хромовой кислоты, серной кислоты и патентованных катализаторов.

На рынках, где доступ к регулярному аналитическому контролю ограничен, продолжается использование химикатов SRHS. Эти системы регулируют отношение уровней активного сульфата и катализатора к хромовой кислоте с помощью запатентованных солюбилизирующих агентов.

Растворы для шестивалентного хромирования имеют плохое распределение отложений. Следовательно, при нанесении покрытия в соответствии со спецификацией необходимо рассчитывать время нанесения покрытия на основе минимальной толщины, необходимой для значительных поверхностей. Основным фактором времени нанесения покрытия является катодная эффективность растворов для хромирования, на которую влияют следующие факторы:

Тип электролита. Это показано в таблице I. Растворы с более высокой катодной эффективностью обладают улучшенной рассеивающей и укрывной способностью, чем более простые электролиты.Способность покрывать компоненты более равномерно — это один из факторов, который привел к популярности систем с тройным катализатором.

Концентрация раствора. Катодная эффективность раствора повышается по мере увеличения концентрации хромовой кислоты, пока не достигнет пика около 250 г / л; после этого любое увеличение концентрации снижает эффективность катода. Однако растворы с высокой концентрацией легче контролировать, чем растворы с низкой концентрацией, они меньше подвержены влиянию небольших изменений содержания сульфатов и будут работать с более высоким содержанием оксидов.

Используемая плотность тока. Эффективность катода напрямую зависит от плотности тока. Чем выше плотность тока, тем выше эффективность катода.

Температура раствора. Эффективность катода падает с повышением температуры. Однако более высокие рабочие температуры позволяют использовать более высокие плотности тока. На практике оптимальная температура зависит от используемой плотности тока. В саморегулирующихся решениях повышение температуры приводит к небольшому увеличению эффективности катода.

Состав раствора. На эффективность катода также влияет содержание трехвалентного хрома и такие загрязнения, как железо и никель. Эффективность раствора снижается по мере того, как эти составляющие накапливаются в растворе. Эффективность катода также снижается, если раствор не сбалансирован, например, когда количество добавок и т. Д. Ниже оптимального.

Расчет времени нанесения покрытия

Любое изменение плотности тока обычно включает соответствующую регулировку температуры, чтобы поддерживать раствор в оптимальном диапазоне покрытия.Эти изменения также повлияют на эффективность катода. В таблице II показано время, необходимое для получения осадка толщиной в среднем 1 мкм при различных значениях эффективности катода и плотностях тока. Эти времена нанесения покрытия приведены для средних значений толщины в условиях постоянной плотности тока. На практике плотность тока по поверхности будет значительно варьироваться, и, следовательно, средняя толщина нанесенного хрома будет превышать любые требования к минимальной толщине.

ТАБЛИЦА II — Время покрытия (мин) для среднего отложения хрома 1 мкм
Плотность тока, asf Эффективность катода,%
8 10 13 14 16 18 20 22
80 20.6 16,5 13,8 11,8 10,3 9,17 8,25 7,50
100 16,5 13,2 11,00 9,44 8,25 7,34 6,60 6,00
120 13,7 11,0 9,17 7,85 6.88 6,10 5,50 5,00
160 10,3 8,25 6,86 5,90 5,15 4,58 4,13 3,75
200 8,25 6,60 5,50 4,71 4,12 3,66 3,30 3,00
250 6.60 5,28 4,40 3,77 3,30 1,94 2,64 2,40
300 5,50 4,40 3,66 3,14 2,75 2,45 2,20 2,00
350 4,70 3,78 3,14 2,70 2.35 2,10 1,89 1,73
400 4,12 3,30 2,74 2,35 2,06 1,83 1,65 1,50
450 3,66 2,93 2,44 2,10 1,83 16,64 1,47 1,33
500 3.30 2,64 2,20 1,87 1,65 1,47 1,32 1,20
550 3,00 2,40 2,00 1,71 1,50 1,34 1,20 1.09
600 2,75 2,20 1,84 1,57 1.38 1,22 1,10 1,00
650 2,54 2,03 1,70 1,45 1,27 1,13 1.02 0,93
700 2,36 1,89 1,58 1,35 1,18 1.05 0,95 0,87

Оборудование и аноды.Растворы для хромирования обычно содержатся в резервуарах с ПВХ-покрытием. Раствор нагревают с помощью погружных электронагревателей с диоксидом кремния, тефлона или паровых змеевиков. Аноды из оловянно-свинцового сплава обычно используются для хромирования. В резервуаре для хромирования свинцовые аноды служат двум целям: в качестве положительного электрода и для поддержания удовлетворительного баланса раствора путем повторного окисления трехвалентного хрома до хромовой кислоты. Площадь анода должна быть примерно на 20 процентов больше площади нормальной металлической нагрузки.При прохождении тока через раствор хрома происходит выделение газов на анодах, которые обычно покрыты пленкой темно-шоколадного цвета. Эта пленка необходима для обеспечения повторного окисления трехвалентного хрома, полученного электрохимическим восстановлением хромовой кислоты на катоде, для обеспечения правильного баланса раствора.

Контроль опрыскивания. Во время электролиза хромовой кислоты образуется туман, который необходимо контролировать с помощью подходящего химического подавителя тумана, обычно в сочетании с местной вытяжной вентиляцией.Стандарт Управления по безопасности и гигиене труда США (OSHA) для допустимого предела воздействия (PEL) для тумана хромовой кислоты составляет 5 мкг / м 3 с уровнем действия 2,5 мкг / м 3. Запатентованные химические подавители тумана обычно основаны на перфтороктановых сульфонатах (ПФОС). Однако сами эти материалы становятся объектом запрета из-за их устойчивости в окружающей среде и биоаккумулятивного воздействия на млекопитающих.

Ликвидация

ПФОС была горячей темой для EPA, а также государственных и местных агентств и государственных очистных сооружений (POTW).Недавнее законодательство, принятое в сентябре 2012 года, требует отменить дымоудаление на основе ПФОС к 21 сентября 2015 года. К счастью, коммерчески жизнеспособные заменители доступны для использования в растворах хромовой кислоты. Эти альтернативы, не содержащие ПФОС, соответствуют требованиям EPA и могут последовательно и надежно контролировать разбрызгивание и туман в хромовых электролитах.

Сопровождение решения. Растворы для хромирования регулярно анализируются на наличие хромовой кислоты, сульфатов, катализатора и загрязнений.Дефицит концентрации хромовой кислоты восстанавливается за счет использования запатентованной солевой смеси, которая одновременно восстанавливает баланс растворов катализаторов. Дефицит сульфата восстанавливается серной кислотой. Если сульфаты слишком высоки из-за увлечения с предыдущей стадии никелирования, уровень снижается путем добавления карбоната или гидроксида бария.

Для правильной работы в растворе должна присутствовать небольшая часть хрома (1–3 г / л) в виде трехвалентного радикала.Выше этого уровня эффективность раствора может упасть и проявиться более узкое яркое хромирование. Со временем в растворе накапливаются металлические загрязнения, такие как железо, медь или никель. Эти тяжелые металлы часто аналитически оцениваются как «оксиды» (Cr2O3, Fe2O3 и т. Д.). Общее содержание оксидов не должно превышать 5 процентов от общей шестивалентной концентрации.

Декоративные трехвалентные электролиты

Растворы для трехвалентного хромирования становятся все более популярной альтернативой в металлообрабатывающей промышленности по целому ряду причин, включая повышение эффективности катода и отбрасываемую мощность в дополнение к более низкой токсичности.Общая концентрация металлического хрома, используемого в растворе трехвалентного хрома, значительно ниже, чем в растворе шестивалентного гальванического покрытия — менее 3 унций / галлон по сравнению с 15–20 унциями / галлон для шестивалентных растворов.

Это снижение концентрации металла, в дополнение к более низкой вязкости раствора, приводит к меньшему увлечению и очистке сточных вод и, следовательно, снижению затрат на процесс нанесения покрытия. Ванны с трехвалентным хромом, благодаря своей превосходной метательной способности, также производят меньше брака и позволяют увеличить плотность стеллажей по сравнению с шестивалентным хромом.Хотя трехвалентное хромирование имеет ряд преимуществ, система также имеет недостаток. В частности, трудно добиться цвета осадка шестивалентного хрома при той же скорости покрытия, что и шестивалентный хром, при использовании электролита трехвалентного хрома.

Существующие системы трехвалентного хрома обеспечивают либо цвет, аналогичный цвету шестивалентного хрома при более медленной скорости нанесения покрытия, либо немного более темный цвет при скорости нанесения покрытия, сопоставимой со скоростью покрытия шестивалентного хрома. Разработка решения для трехвалентного хромирования, которое могло бы преодолеть оба этих недостатка, продолжается и имеет решающее значение, если трехвалентный хром следует рассматривать как действительную альтернативу шестивалентному хрому.

Подобно тому, как существуют различные варианты электролитов для покрытия шестивалентным хромом, существуют аналогичные варианты для покрытия трехвалентного хрома. В процессах получения трехвалентного хрома используется электролит на основе сульфата или хлорида. Сравнение этих систем можно увидеть в Таблице III.

ТАБЛИЦА III — Сравнение систем декоративного трехвалентного хрома
Параметр Тип системы
Хлорид Сульфат
Система 1 Система 2
pH 2.8 3,4 3,4
Температура, º F 90 130 130
Катодный ток
Плотность, asf 80-200 40-60 100
Анодный ток
Плотность, asf 30-60 50 50
Тип анода Углерод Титан с покрытием
Фильтрация Рекомендуется рекомендуется
Очистка Ионный обмен Макет химический
Цвет Самый темный Между 2 Самый легкий
Скорость наплавки,
мкм / мин
0.15-0,25 <0,03 0,02-0,04
Депозитная чистота Самый низкий Между 2 Самый высокий

Системы на основе сульфатов дают покрытие более высокой чистоты, что обеспечивает лучшую защиту от коррозии и цвет, близкий к цвету шестивалентного хрома. Химический состав систем на основе сульфатов также менее агрессивен, что предотвращает ухудшение условий нанесения покрытия и участков без покрытия.Системы на основе хлоридов способны образовывать отложения со скоростью, аналогичной шестивалентному хрому. Однако цвет обычно темнее, чем у шестивалентного хрома из-за добавок, необходимых для достижения высокой скорости нанесения покрытия. В хлоридных системах также используются графитовые (углеродные) аноды, которые намного дешевле, чем титановые аноды с покрытием, необходимые для работы трехвалентных систем на основе сульфатов.

Обслуживание оборудования и растворов. Растворы для трехвалентного хромирования работают с оборудованием, аналогичным тому, которое используется с химическими веществами для шестивалентного хрома.В том случае, если резервуар для гальваники должен быть переведен из шестивалентного в трехвалентный, необходимо установить все новое оборудование, чтобы гарантировать отсутствие загрязнения раствора трехвалентного хрома.

Растворы трехвалентного хрома следует устанавливать в резервуары, облицованные ПВХ или полипропиленом. Следует использовать титановые змеевики или погружные электронагреватели с покрытием из титана, кварца или тефлона. Рекомендуется непрерывная фильтрация, и в зависимости от химического состава требуются угольные (графитовые) или титановые аноды с покрытием.

Анализ электролитической ванны включает регулярную оценку концентраций хрома, проводящей соли и комплексообразователя, а также pH и удельного веса. Для упрощения работы можно использовать дозирование компонентов пополнения в ампер-часах.

Темные трехвалентные покрытия. Сегодня темные покрытия становятся все более популярными в отрасли. Внешний вид темного и блестящего покрытия, который может выдержать критерии испытаний шестивалентного хрома, желателен для многих приложений, и существуют растворы темного трехвалентного хрома, которые соответствуют как внешнему виду, так и техническим требованиям.В результате многие производители оригинального оборудования включили эту отделку в свои продукты. Эти решения демонстрируют превосходную укрывистость и рассеивающую способность, однородный цвет в широком диапазоне плотностей тока и преимущество работы с низким содержанием металлов по сравнению с шестивалентным хромом. Эти покрытия способны выдерживать более 96 часов распыления соли уксусной кислоты, ускоренной медью, без заметных изменений внешнего вида отложений. Эти покрытия также имеют преимущество перед шестивалентным хромом в том, что они устойчивы к коррозии хлоридом кальция или русской грязи.

Жесткое хромирование

Твердое хромирование обычно описывается как нанесение гальванического хромового покрытия толщиной более 0,0002 дюйма. Отложения твердого хрома обычно покрывают до толщины 0,0005–0,01 дюйма, хотя теоретически можно получить практически неограниченную толщину.

Промышленное твердое хромирование началось в конце 1920-х — начале 1930-х годов после работы в США и Германии с использованием ванны на основе хромовой и серной кислот в соотношении 100: 1.За прошедшие годы базовый состав гальванической ванны для твердого хромирования не изменился, и, хотя в технологию были внесены улучшения, многие гальваники все еще используют эту оригинальную химию.

Причина превращения твердого хрома в многомиллионный бизнес сегодня заключается в том, что хромовое покрытие, полученное в результате этих решений, обладает комбинацией свойств, которые не были сопоставлены ни одной из более поздних технологий, предложенных и испытанных.Эти свойства включают:

  • Высокая твердость
  • Низкий коэффициент трения
  • Превосходная износостойкость
  • Превосходная коррозионная стойкость (особенно в окислительной атмосфере).

Твердый хром можно наносить с очень низкими затратами по сравнению с альтернативами, и он может наноситься на широкий спектр подложек. Это объясняет, почему, несмотря на экологические проблемы, твердый хром по-прежнему широко используется.

Теоретически невозможно гальванизировать металлический хром из раствора шестивалентного хрома; однако это достигается за счет использования кислотного радикала в качестве катализатора.Этот катализатор исторически был сульфатом, хотя можно использовать и другие катализаторы, такие как фторид.

Виды твердого хрома. В эксплуатации находятся три основных типа твердого хрома. Свойства этих систем приведены в таблице IV. Скорость нанесения каждого типа раствора зависит от плотности тока и эффективности раствора для нанесения покрытия.

Таблица IV — Сравнение систем Hard Chrome
Только сульфат (сарджент) Фторид / сульфат Кислота / сульфат
Концентрация хромовой кислоты, унция / галлон 32 32 32
Концентрация сульфатов, унция / галлон 0.32 0,16 0,35
CrO 3 : SO 4 отношение 100: 1 200: 1 90: 1
Эффективность катода,% 10-13 22,25 23–26
Твердость, HV 800–1 000 950–1050 1 000–1200
Микротрещины, трещин / дюйм 0–1250 1,250–2500 2 500–5 000
Яркость Полужирный Яркий Очень яркий
Температура, º F 130 130 140
Плотность катодного тока, А / дюйм 2 1.0-4,0 1,0-6,0 1,0-6,0
Плотность анодного тока, А / дюйм 2 0,5–3,0 0,5–3,0 0,5–3,0

Раствор сарджента состоит из хромовой кислоты и сульфата в соотношении примерно 100: 1. Эта ванна часто предлагается как саморегулирующийся процесс, в котором регулируемая растворимость выбранного сульфатного соединения используется для поддержания правильного соотношения в растворе. Эти ванны дешевы в эксплуатации, но имеют низкую катодную эффективность, более низкую твердость и, как правило, более низкую защиту от коррозии, чем более современные системы.

Процессы, катализируемые фторидом, используются с сульфатом. Они дают гораздо более твердый слой покрытия и имеют гораздо более высокую катодную эффективность, чем раствор Сарджанта, и, следовательно, имеют более высокую скорость нанесения покрытия. Обратной стороной является то, что их химический состав гораздо более агрессивен как для оборудования, так и для металлических деталей, поэтому металлическое загрязнение является серьезной проблемой. Это ограничило их использование, хотя они нашли некоторые конкретные приложения, в которых они широко используются.

Соли органических кислот также могут использоваться вместе с сульфатом в растворах хрома и стали для большинства предпочтительным вариантом.Они обладают высокой эффективностью, имеют очень твердые отложения и из-за высокого уровня микротрещин, обнаруживаемых в этих системах, они обеспечивают хорошую защиту от коррозии. Некоторые из ранее использовавшихся систем отрицательно влияют на скорость коррозии анода, но более современные химические методы показывают коррозию анода, аналогичную ранним процессам Сарджанта.

Оборудование. Растворы для твердого хромирования следует использовать в резервуарах, футерованных гибким поливинилхлоридом. Коросил — типичный тому пример. Не рекомендуется использовать резервуары со свинцовым покрытием.

Любое необходимое нагревательное или охлаждающее оборудование должно быть изготовлено из ПТФЭ или аналогичного фторуглерода, тантала или титана; хотя использование титана не рекомендуется при использовании процесса, катализируемого фторидом.

Электрохимия, используемая для твердого хромирования, должна иметь сглаженную волну, потому что рябь может вызвать множество технических проблем в решении для твердого хрома. Источники питания должны обеспечивать напряжение до 15 В для обычных приложений. Поскольку используются большие токи и напряжения, шины должны выдерживать требуемый ток без перегрева.Также важно изолировать все проводящие материалы от внешнего источника питания, чтобы снизить риск образования паразитных токов.

Для большинства систем рекомендуется использование оловянно-свинцовых анодов (7 процентов Sn). Площадь анода должна составлять около 150 процентов площади катода, чтобы снизить риск увеличения концентрации трехвалентного хрома.

В некоторых случаях используются аноды свинец / сурьма, поскольку они более жесткие, чем олово / свинец, и поэтому менее вероятно, что они будут растягиваться в больших резервуарах.Эти аноды не следует использовать с системами на основе фтора, потому что они быстрее корродируют и имеют более низкую проводимость, чем традиционные аноды из олова / свинца.

В некоторых странах все чаще используются титановые аноды с платиновым покрытием. Они стоят значительно дороже на начальном этапе, но часто позволяют сэкономить деньги, поскольку могут служить до 10 лет и не образуют осадок хромата свинца, который может быть трудно удалить. При использовании этих анодов важно поддерживать небольшое количество свинца в растворе; без этого концентрация трехвалентного хрома может увеличиться, что приведет к проблемам с качеством.

Из-за низкой метательной способности растворов для твердого хромирования использование вспомогательных анодов и экранов является обычным явлением и является одним из основных навыков, необходимых для нанесения гальванических покрытий на твердый хром.

Оборудование для экстракции необходимо, поскольку твердое хромирование очень неэффективно с точки зрения электрохимии и генерирует значительное количество газообразного водорода на катоде. Это может привести к образованию очень сильного «тумана» от гальванического раствора. Как упоминалось ранее, допустимые пределы воздействия в последнее время были снижены и являются очень низкими.По этой причине очень важно обеспечить отличную экстракцию. Также можно использовать поверхностно-активные вещества для уменьшения поверхностного натяжения гальванического резервуара.

Операция. Работа с твердым хромом несложна, но есть определенные аспекты, которые необходимо контролировать. К ним относятся: концентрация хромовой кислоты, концентрация сульфата, концентрация катализатора (если используется больше, чем сульфат), температура и загрязнение оксидами металлов, такими как железо, никель, медь или трехвалентный хром; это важно для обеспечения максимальной эффективности гальванического раствора (см. раздел о загрязнении).

Подложки. Большинство подложек можно покрыть твердым хромом, изменив используемую предварительную обработку. Подложки, на которые обычно наносится покрытие, включают сталь, закаленную сталь, чугун, бронзу (используется в качестве грунтовки для защиты от коррозии) и алюминий. При нанесении покрытия на закаленные стали или никелевые сплавы выгодно использовать ванну с фторидным катализатором, если используется иммерсионная или анодная активация, но можно наносить их на другие каталитические системы, используя отдельную активацию и катодную промывку.

Также возможно нанесение твердого хрома на предварительно нанесенное твердое хромовое покрытие или другие покрытия. Одним из них является химический никель, где сочетание износостойкости твердого хрома и твердости с равномерной толщиной EN может дать много преимуществ.

Загрязнение. Все хромовые растворы накапливают загрязняющие вещества, и важно минимизировать их количество, поскольку они негативно влияют на качество покрытия. Это в большей степени относится к твердому хромированию, чем к декоративному хрому, поскольку твердый хром имеет минимальное растягивание и, следовательно, загрязняющие вещества имеют тенденцию к более быстрому увеличению в этих растворах.

По мере того, как катионы накапливаются в растворе для гальваники, они снижают проводимость раствора, что приводит к увеличению напряжения, необходимого для поддержания плотности тока, и потенциальной потере эффективности.

Металлические загрязнения можно удалить с помощью технологии пористой посуды, электродиализа или ионного обмена. Ионный обмен должен использоваться с разбавленным раствором, чтобы избежать воздействия на смолу, поэтому его чаще используют для очистки вытяжного раствора, который затем может быть добавлен обратно в резервуар для гальваники.

Недвижимость. Твердый хром обеспечивает твердое, смазывающее, коррозионно-стойкое и износостойкое покрытие. Одной из основных причин его хороших результатов при испытаниях на коррозию является микротрещина на отложениях; если покрытие достаточно толстое (обычно> 1 мил), трещины в нем не достигают основы, и коррозионные характеристики заметно улучшаются.

Макротрещины, с другой стороны, могут привести к ускоренной коррозии. Обычно, если наплавка имеет макротрещины, она не такая твердая и износостойкая, как процесс с микротрещинами.Микротрещины также полезны при смазке, так как смазка накапливается в трещинах. В таблице V приведены некоторые рабочие характеристики отложений твердого хрома.

Таблица V — Рабочие характеристики твердых хромовых отложений
Имущество Типовая производительность
Taber Wear 2-3 мг / 1000 циклов
Коэффициент трения 0.15-0.40 по стали
Магнетизм Немагнитный
Точка плавления 1,610 º C
Пластичность 0,1%

Список минералов от А до Я

Эти списки в алфавитном порядке включают синонимы общепринятых названий минералов,
произношение этого имени, происхождение имени и информация о местонахождении.Посетите наш
расширена подборка картинок с минералами.


НОВИНКА

Значки быстрого доступа Legend
B Допустимые виды (жирный шрифт) — Все минералы, входящие в состав IMA
утверждены или считались действительными до 1959 г., выделены жирным шрифтом
тип.
Значок произношения — звуковой файл. Фотография предоставлена ​​Атласом минералов.
Mineral Image Icon — Минеральное изображение присутствует для этого
минеральная.Щелкните значок, чтобы просмотреть изображение.
Значок галереи изображений минералов — присутствуют несколько изображений
для этого минерала. Щелкните значок, чтобы просмотреть галерею изображений.
jCrystal Form Icon — есть Krystalshaper (jCrystal)
форма для этого минерала. Щелкните значок, чтобы просмотреть кристаллическую форму.
Аплет.
— Файл структуры jPOWD от американского минералога
База данных по кристаллической структуре присутствует.Щелкните значок, чтобы
просмотреть апплет Crystal Structure, полученный из файлов .cif
с использованием jPOWD ..
Расчетные значки радиоактивной опасности
Обнаружение излучения с очень чувствительной
инструменты. API Gamma Ray Intensity
Излучение очень слабое. API Gamma Ray Intensity> 501
Единицы API и <10 000 единиц API.
Излучение слабое. API Gamma Ray Intensity> 10,001
Единицы API и <100 000 единиц API.
Радиация сильная. API Gamma Ray Intensity>
100 001 единиц API и <1 000 000 единиц API.
Радиация очень сильная. API Gamma Ray Intensity>
1 000 001 единиц API и <10 000 000 единиц API.
Радиация ОПАСНА.API Gamma Ray Intensity> 10,000 001
Единицы API.
Распределение минеральных видов
В Webmineral

Количество видов

Примечания
2,722 Допустимые минеральные породы, утвержденные IMA.
1,627 Текущее количество полезных ископаемых до 1959 г.
(Прадеды).
4,349 Всего допустимых видов
111 Не одобрен IMA.
81 Ранее действующий вид Дискредитирован IMA.
149 Предлагаемые новые минералы ожидают публикации.
6 + 6 = 12 Дубликаты минералов с действительной даной или
Струнц
Классификационные номера.
12 Потенциально полезные полезные ископаемые, не представленные в
IMA.
4,714 Всего в Webmineral
2691 Количество синонимов названий минералов (Все
Минералы = 7 407)

Другие алфавитные списки минеральных видов в Интернете

Alkali-Nuts (английский)
Щелочные орехи (Francais)
Amethyst Galleries, Inc.-
Минеральная галерея
ATHENA Минералогия
Калифорнийский технологический институт
Евромин пр.
L’cole des Mines de Paris
Минро на Большом взрыве и трусах
MinDat.org (списки Джолион Ральф)
Минералогический клуб Антверпена, Бельгия (список Майкла Купера)
MinLex (Deutsch) «Минеральный лексикон»
MinMax (Deutsch)
MinMax (английский)
Королевство минералов и драгоценных камней
U.C
Беркли

Титан, хром и марганец | Введение в химию

Цель обучения
  • Вспомните полезные физические характеристики, которые титан, хром и марганец придают при легировании стали.

Ключевые моменты
    • Двумя наиболее полезными свойствами титана являются его устойчивость к коррозии и высокое отношение прочности к весу.
    • Хром металлический очень ценен из-за его высокой коррозионной стойкости и твердости.
    • Марганец — металл, который широко используется в промышленных сплавах, особенно в нержавеющих сталях.

Условия
  • нержавеющая сталь Сплав железа и хрома, устойчивый к коррозии.
  • титан Прочный коррозионно-стойкий переходный металл с атомным номером 22.

Титан, хром и марганец — это переходные металлы, которые используются во многих сплавах железа для производства коррозионно-стойкой, прочной и легкой стали.

Титан

Титан — прочный блестящий переходный металл. Он имеет низкую плотность, устойчив к коррозии и имеет серебристый цвет. Титан был обнаружен в Корнуолле, Великобритания, в 1791 году Уильямом Грегором. Он был назван Мартином Генрихом Клапротом в честь титанов греческой мифологии.

Титановый стержень. Титан — один из наименее плотных, прочных и устойчивых к коррозии элементов. Он имеет множество применений, особенно в сплавах с другими элементами, такими как железо.Титан обычно используется в самолетах, клюшках для гольфа и других объектах, которые должны быть прочными, но легкими.

Титан может быть легирован железом, алюминием, ванадием, молибденом и некоторыми другими элементами для производства прочных и легких сплавов, которые используются в различных отраслях промышленности, в том числе:

  • аэрокосмическое строительство (реактивные двигатели, ракеты и космические аппараты)
  • военная разработка
  • промышленный процесс (химикаты и нефтехимия, опреснительные установки, целлюлоза и бумага)
  • автомобильная промышленность
  • сельское хозяйство и пищевая промышленность
  • протезы медицинские
  • имплантаты ортопедические
  • стоматологические и эндодонтические инструменты
  • зубные имплантаты
  • спортивные товары
  • ювелирные изделия
  • мобильных телефонов

Металлический титан обладает двумя очень важными и полезными свойствами: он устойчив к коррозии и имеет самое высокое отношение прочности к весу среди всех металлов.В нелегированном состоянии титан такой же прочный, как и некоторые стали, но на 45% легче.

Хром

Хром — стально-серый, блестящий, твердый металл, который требует полировки и имеет высокую температуру плавления. Он без запаха, вкуса и податливости. Название элемента происходит от греческого слова «chrōma» (χ), означающего цвет, потому что многие из его соединений сильно окрашены.

Хром Хром, как титан и ванадий до него, чрезвычайно устойчив к коррозии и действительно является одним из основных компонентов нержавеющей стали.Хром также имеет много красочных соединений и очень часто используется в пигментах, таких как хромовый зеленый.

Оксид хрома использовался китайцами во времена династии Цинь более 2000 лет назад для покрытия металлического оружия. Оружие, покрытое оксидом хрома, было обнаружено Терракотовой армией. Хром был открыт как элемент после 1761 года, когда он был обнаружен в красном кристаллическом минерале крокоите (хромат свинца (II)). Первоначально он использовался как пигмент.

Луи Николя Воклен в 1797 году первым выделил металлический хром из этого минерала крокоита.После этого первого открытия небольшие количества самородного (свободного) металлического хрома были обнаружены в редких минералах, но они не используются в коммерческих целях. Почти весь коммерчески извлекаемый хром производится из единственной коммерчески жизнеспособной руды, хромита, который также известен как оксид железа и хрома (FeCr 2 O 4 ). Хромит также является основным источником хрома, который используется в пигментах.

Крокоит Крокоит — минерал, образованный из хромата свинца (PbCrO 4 ), соединения хрома.

Металлический хром оказался очень ценным благодаря своей высокой коррозионной стойкости и твердости, особенно когда сталь сочетается с металлическим хромом для образования нержавеющей стали. Нержавеющая сталь обладает высокой устойчивостью к коррозии и обесцвечиванию. Это применение, наряду с хромированием (гальваника хромом), в настоящее время составляет 85% коммерческого использования элемента. Остальные 15% составляют другие области применения соединений хрома.

Марганец

Марганец содержится в природе как свободный элемент (часто в сочетании с железом), а также содержится во многих минералах.Это металл, который широко используется в промышленности, особенно в производстве нержавеющих сталей.

Марганец Марганец, как и предшествующий ему хром, является важным компонентом нержавеющей стали, предотвращающим ржавление железа. Марганец часто используется в пигментах, опять же, как хром. Марганец также ядовит; если вдыхать достаточно, это может вызвать необратимые неврологические нарушения.

Исторически марганец был назван в честь различных черных минералов (таких как пиролюзит), которые были обнаружены в том же регионе Магнезии в Греции.К середине 18 годов шведский химик Карл Вильгельм Шееле использовал пиролюзит для производства хлора. Шееле и другие знали, что пиролюзит (теперь известный как диоксид марганца) содержит новый элемент, но не смогли его выделить. Йохан Готлиб Ган был первым, кто выделил нечистый образец металлического марганца в 1774 году, восстановив диоксид углерода углеродом.

Фосфатирование марганцем используется для обработки стали от ржавчины и коррозии. В зависимости от степени окисления ионы марганца имеют различный цвет и используются в промышленности в качестве пигментов.Диоксид марганца используется в качестве материала катода (акцептора электронов) в углеродно-цинковых и щелочных батареях.

В биологии ионы марганца (II) действуют как кофакторы для большого количества ферментов, выполняющих множество функций. Ферменты марганца особенно важны для детоксикации супероксидных свободных радикалов в организмах, которые должны иметь дело с элементарным кислородом. Марганец также участвует в синтезирующем кислород комплексе фотосинтезирующих растений. Этот элемент является необходимым микроэлементом для всех известных живых организмов.При вдыхании в больших количествах марганец может вызвать у млекопитающих ядовитый синдром с неврологическими повреждениями, которые иногда необратимы.

Показать источники

Boundless проверяет и курирует высококачественный контент с открытой лицензией из Интернета. Этот конкретный ресурс использовал следующие источники:

Хром (6+) | Cr | ChemSpider

Прогнозируемые данные генерируются с помощью EPISuite ™ Агентства по охране окружающей среды США.

Логарифмический коэффициент разделения октанол-вода (SRC):
Лог Ков (KOWWIN v1.67 оценка) = 0,23

Boiling Pt, Melting Pt, оценка давления пара (MPBPWIN v1.42):
Температура кипения (° C): 482,98 (адаптированный метод Штейна и Брауна)
Температура плавления (град. C): 188.60 (среднее или взвешенное MP)
VP (мм рт. Ст., 25 ° C): 0 (метод модифицированного зерна)
МП (база данных эксп.): 1900 ° C
АД (эксп. База): 2642 град.
Переохлажденная жидкость VP: 0 мм рт. Ст. (25 ° C, метод Mod-Grain)

Оценка растворимости в воде из Log Kow (WSKOW v1.41):
Растворимость в воде при 25 ° C (мг / л): 8.667e + 004
log Kow использовано: 0.23 (оценка)
Использовано уравнение неплавления pt

Оценка водных солей по фрагментам:
Ват Соль (v1.01 оценка) = 92297 мг / л

Программа класса ECOSAR (ECOSAR v0.99h):
Найдены классы:
Нейтральная органика

Константа закона Генри (25 ° C) [HENRYWIN v3.10]:
Связанный метод: 2.45E-002 атм-м3 / моль
Групповой метод: неполный
Henrys LC [оценка VP / WSol с использованием значений EPI]: недоступно

Логарифмический коэффициент разделения октанол-воздух (25 ° C) [KOAWIN v1.10]:
Используемый лог-ков: 0,23 (оценка KowWin)
Лог Кау использован: 0.001 (HenryWin est)
Лог Коа (оценка KOAWIN v1.10): 0,229
Лог Коа (экспериментальная база данных): Нет

Вероятность быстрого биоразложения (BIOWIN v4.10):
Biowin1 (линейная модель): 0,7228
Biowin2 (нелинейная модель): 0.9064
Результаты экспертного исследования по биоразложению:
Biowin3 (Ultimate Survey Model): 3,0843 (недели)
Biowin4 (модель первичного исследования): 3,7727 (дней)
Вероятность биодеградации MITI:
Biowin5 (линейная модель MITI): 0,5575
Biowin6 (нелинейная модель MITI): 0.7359
Вероятность анаэробного биоразложения:
Biowin7 (анаэробная линейная модель): 0,8361
Готовый прогноз биоразлагаемости: ДА

Биодеградация углеводородов (BioHCwin v1.01):
Структура несовместима с текущим методом оценки!

Сорбция аэрозолями (25 дек C) [AEROWIN v1.00]:
Давление пара (жидкость / переохлажденный): -99 Па (0 мм рт. Ст.)
Лог Коа (Koawin est): 0,229
Kp (коэффициент распределения частицы / газа (м3 / мкг)):
Модель Mackay: нет в наличии
Модель октанол / воздух (Koa): 4.16E-013
Фракция, сорбированная взвешенными в воздухе твердыми частицами (фи):
Модель Юнге-Панкова: нет в наличии
Модель Mackay: нет в наличии
Октанол / воздух (Koa) модель: 3.33E-011

Атмосферное окисление (25 ° C) [AopWin v1.92]:
Реакция гидроксильных радикалов:
ОБЩАЯ Константа скорости OH = 0,0000 E-12 см3 / молекула-сек.
Half-Life = -------
Озоновая реакция:
Оценка отсутствия озона
Фракция, сорбированная взвешенными в воздухе твердыми частицами (phi): 3.33E-011 (метод Коа)
Примечание: сорбированная фракция может быть стойкой к атмосферному окислению.

Коэффициент адсорбции почвы (PCKOCWIN v1.66):
Koc: 14,3
Лог Коч: 1,155

Водное основание / гидролиз, катализируемый кислотой (25 ° C) [HYDROWIN v1.67]:
Константы скорости НЕ могут быть оценены для этой структуры!

Оценки биоаккумуляции по Log Kow (BCFWIN v2.17):
Логарифм BCF из регрессионного метода = 0,500 (BCF = 3,162)
log Kow: 0,23 (оценка)

Улетучивание из воды:
Генри LC: 0,0245 атм-м3 / моль (оценка методом SAR Бонда)
Период полураспада из Модельной реки: 0,7531 часа (45,18 мин)
Период полураспада из Модельного озера: 68.68 часов (2,862 дня)

Удаление при очистке сточных вод:
Полное удаление: 90,51 процента
Общее биоразложение: 0,02 процента
Общая адсорбция осадка: 0,40 процента
Всего в воздух: 90,09%
(с использованием 10000 часов Bio P, A, S)

Модель летучести III уровня:
Массовое количество выбросов с периодом полураспада
(процент) (час) (кг / час)
Воздух 38.