Idinku Chrome fun Itọju Electroplating Omi Egbin

Ìyípadà Kẹ́míkà: Hexavalent sí Trivalent Chromium

Ilana ati Kemistri

Ṣíṣe àyípadà hexavalent chromium (Cr(VI)) sí trivalent chromium (Cr(III)) jẹ́ ìgbésẹ̀ pàtàkì nínú ìlànà ìdínkù chromium fún ìlànà electroplating ilé-iṣẹ́ àti ìtọ́jú omi ìdọ̀tí electroplating. Sodium bisulfite sodium àti omi sodium bisulfite jẹ́ àwọn ohun èlò ìdínkù déédéé tí a lò láti mú hexavalent chromium kúrò, èyí tí ó jẹ́ majele gidigidi, tí ó lè yọ́, tí ó sì lè rìn kiri, láti inú omi ìdọ̀tí. Ìdínkù náà ń ṣẹlẹ̀ ní pàtàkì lábẹ́ àwọn ipò ekikan, pẹ̀lú iṣẹ́ tó dára jùlọ ní pH kékeré (<4).

Wọ́n fẹ́ràn Sodium bisulfite ju sulfur dioxide lọ nítorí pé ó rọrùn láti lò, kò nílò àwọn ètò tí a fi agbára mú, ó sì yẹ fún ìṣàkóso ìwọ̀n díẹ̀. Sulfur dioxide jẹ́ ohun tí ó ń dínkù; síbẹ̀síbẹ̀, ó ń gbé àwọn ìpèníjà ìtọ́jú kalẹ̀ nítorí ipò gáàsì àti ìpalára rẹ̀. Nínú àwọn ìwádìí yàrá àti ilé iṣẹ́, sodium bisulfite ń ṣe àṣeyọrí yíyọ Cr(VI) tí ó dúró ṣinṣin àti tí ó gbéṣẹ́, nítorí pé a fún un ní pH àti ìdarí ìwọ̀n tí ó péye, nígbà tí sulfur dioxide lè fúnni ní ìwọ̀n ìdínkù tí ó jọra ṣùgbọ́n pẹ̀lú àwọn ohun tí a nílò láti ṣiṣẹ́ àti ààbò.

Ìmúṣe ìdínkù náà sinmi lórí pH gidigidi. pH kan tí ó wà ní ààrin 2-3 dára jùlọ láti mú kí ìwọ̀n àti ìpéye ìyípadà Cr(VI) pọ̀ sí i, kí ó sì dín lílo bisulfite tí ó pọ̀ jù àti ìṣẹ̀dá sulfate kejì kù. Bí pH náà ṣe ń pọ̀ sí i ju 4 lọ, ìwọ̀n ìṣesí àti ìṣedéédé dínkù gidigidi, èyí tí ó ń yọrí sí ìdínkù tí kò pé àti iye owó kẹ́míkà tí ó ga jù. Nítorí náà, ìwọ̀n ìwọ̀n inline àti ìmọ̀ ẹ̀rọ oscillating density meter, gẹ́gẹ́ bí a ṣe ṣe é ní Lonnmeter, ni a ń lò sí i fún ìtọ́jú density ní àkókò gidi ti àwọn ojutu sodium bisulfite, tí ó ń rí i dájú pé a fi ìṣọ̀kan reagent tí ó tọ́ kún un láti bá àwọn ibi-àfojúsùn yíyọ chromium hexavalent mu, nígbà tí ó ń mú kí iye owó náà dára sí i, tí ó sì ń dín ìdọ̀tí kù.

Àyẹ̀wò ìṣọ̀kan sodium bisulfite tún ń jẹ́ kí a lè ṣe àtúnṣe ìwọ̀n oúnjẹ tí a ń jẹ, ó sì ń dín lílo rẹ̀ kù, èyí tí ó ṣe pàtàkì fún mímú kí omi ìdọ̀tí máa tàn kálẹ̀ àti láti dín ẹrù àwọn ìṣàn omi tí ó ní sulfate kù.

Ìrọ̀ àti Ìyọkúrò

Nígbà tí a bá ti dín chromium hexavalent kù sí chromium trivalent ní ti kẹ́míkà, ìgbésẹ̀ tó tẹ̀lé ni ìrọ̀jò. Cr(III) máa ń ṣe chromium hydroxide tí kò lè yọ́ nígbà tí pH omi náà bá pọ̀ sí i, nígbà gbogbo nípa fífi alkali bíi sodium hydroxide kún un.

Ìrọ̀sílẹ̀ tó gbéṣẹ́ nílò ìṣàkóṣo pH pẹ̀lú ìṣọ́ra. pH tó dára jùlọ fún ìrọ̀sílẹ̀ chromium hydroxide sábà máa ń wà láàrín 7.5 sí 9.0. Tí pH bá kéré jù, hydroxide kò ní ṣẹ̀dá tàbí yóò tún yọ́; tí pH bá ga jù, ìtúká amphoteric lè ṣẹlẹ̀, èyí tó máa ń yọrí sí chromium tó pọ̀ sí i nínú omi. Ìwọ̀n chromium trivalent tún máa ń ní ipa lórí ìṣẹ̀dá patiku àti ìdúróṣinṣin; ìpele Cr(III) tó ga jù ń mú kí ìdàgbàsókè patiku lágbára sí i, ó ń mú kí àwọn ànímọ́ slò pọ̀ sí i àti ìrọ̀rùn ìyàsọ́tọ̀.

Fún ìtọ́jú ìdọ̀tí tó dára jùlọ nínú ìṣàkóso ìdọ̀tí electroplating, yíyà chromium hydroxide precipitate sọ́tọ̀ dáadáa ṣe pàtàkì. Àwọn ọ̀nà bíi lílo omi ìwalẹ̀, ìṣàfihàn, àti ìfọ́mọ́ ni a lò. Àwọn ọ̀nà tó dára jùlọ ni láti máa ṣe ìtọ́jú pH tó dúró ṣinṣin, ṣíṣe àfikún flocculant, àti lílo ìwọ̀n ìwọ̀n aládàáṣe láti ṣe àkíyèsí ìṣọ̀kan slòdì, èyí tó so mọ́ ìtẹ̀lé àti ìdúróṣinṣin nínú ìtọ́jú omi ìdọ̀tí fún chromium.

Wiwọn iwuwo inline fun electroplating, lilo awọn ohun elo biiawọn mita iwuwo ti n yipada(ìlànà ìyípo ìwọ̀n iwuwo), ń fún àwọn olùṣiṣẹ́ ní ìdáhùn gidi lórí àkóónú àwọn ohun èlò líle náà, ó sì ń ran wọ́n lọ́wọ́ láti ṣe àtúnṣe sí ìlànà láti rí i dájú pé a yọ ìdọ̀tí kúrò dáadáa láìsí omi púpọ̀ tàbí àwọn ion chromium tí kò dínkù. Yíyà sọ́tọ̀ àti mímú omi tó ń ṣàn jáde dáadáa dín ìbàjẹ́ kejì kù, ó sì ń ran wọ́n lọ́wọ́ láti ní ìbámu pẹ̀lú àyíká tó yẹ fún àwọn ohun èlò electroplating.

Ní àkótán, àpapọ̀ ìlò sodium bisulfite tí ó péye nínú electroplating, ìṣàkóso pH tí ó lágbára, àti ìṣàyẹ̀wò ìlànà ní àkókò gidi—tí àwọn irinṣẹ́ ìlọsíwájú bíi ti Lonnmeter ṣe ìrànlọ́wọ́—jẹ́ ipilẹ̀ àwọn ọ̀nà ìdínkù chromium òde òní nínú electroplating àti rírí dájú pé àwọn iṣẹ́ ìtọ́jú omi ìdọ̀tí ní ààbò àti tí ó báramu.

Iṣakoso ati Ohun elo Ilana

Àwọn Pílánẹ́ẹ̀tì Àbójútó Pàtàkì

Àbójútó ìtẹ̀síwájú lórí ìdínkù chromium hexavalent ṣe pàtàkì fún ìbámu ìlànà electroplating ilé iṣẹ́ àti ààbò àyíká. Àwọn ìlànà iṣẹ́ pàtàkì pẹ̀lú pH, agbára ìdínkù oxidation-reduction (ORP), àti ìfọ́pọ̀ ion chromium. Dídúró pH láàrín ìwọ̀n tó dára jùlọ ti 2.0–3.0 mú kí ìdínkù chromium hexavalent pọ̀ sí i, ó sì fúnni láyè láti ṣàkóso ìyípadà sí trivalent chromium, dín ewu ìbàjẹ́ kù, àti rírí dájú pé ìlànà bá ìlànà mu ní ìbámu pẹ̀lú ìtújáde omi ìdọ̀tí.

Ìṣàyẹ̀wò ORP ń fúnni ní ìdáhùn kíákíá lórí ipò redox, ó ń ṣiṣẹ́ gẹ́gẹ́ bí àmì ìbẹ̀rẹ̀ fún yíyọ chromium hexavalent tí kò pé. Àwọn elekitirodì wúrà, tí a fẹ́ràn fún àìlera àti ìdúróṣinṣin wọn nínú kẹ́míkà, ń pese iṣẹ́ tó ga jùlọ nínú àwọn matrices omi ìdọ̀tí tí ó nílò. Láìdàbí àwọn irin mìíràn, wúrà ń tako ìbàjẹ́ àti ń ṣe ìtọ́jú àwọn àmì ORP tí ó péye, pàápàá jùlọ níbi tí àwọn ìfọ́pọ̀ gíga ti chloride, àwọn irin líle, tàbí àwọn ohun ìbàjẹ́ organic bá lè ba àwọn ohun èlò elekitirodì mìíràn jẹ́. Fún àpẹẹrẹ, nígbà àwọn ilana ìdínkù chrome gíga, àwọn elekitirodì wúrà ń ṣe ìṣàtúnṣe lórí àwọn iṣẹ́ gígùn àti láti mú àwọn àbájáde tí ó lè ṣe àtúnṣe wá, kódà lábẹ́ àwọn ẹrù kẹ́míkà tí ó ń yí padà.

Ìṣàyẹ̀wò ion Chromium, tí a ṣe pẹ̀lú àwọn olùṣàyẹ̀wò àkókò gidi, ń ṣe ìwọ̀n ìlọsíwájú ìdínkù náà, ó sì ń rí i dájú pé ìyípadà pátápátá wáyé. Ìgbésẹ̀ yìí ṣe pàtàkì nítorí pé chromium hexavalent tí ó dúró pẹ́ ń fa ewu ìlera àti ìfaramọ́ pàtàkì nínú ìtọ́jú àti ìṣàkóso omi ìdọ̀tí.

Àwọn Irinṣẹ́ Ìwọ̀n Inline àti Automatic

Ìṣàyẹ̀wò ìṣọ̀kan sodium bisulfite tó péye jẹ́ pàtàkì láti ṣàkóso ìlànà ìdínkù, nítorí pé a sábà máa ń lo sodium bisulfite gẹ́gẹ́ bí ohun tó ń dínkù fún yíyọ chromium hexavalent kúrò. A gbọ́dọ̀ ṣe ìwọ̀n sodium bisulfite olómi pẹ̀lú ẹrù tó ń kó èérí bá, èyí sì mú kí ìwọ̀n inline ṣe pàtàkì fún ìtọ́jú omi ìdọ̀tí ilé iṣẹ́.

Mita iwuwo oscillating naa n pese wiwọn adaṣiṣẹ, inline nipa ṣiṣe ipinnu iwuwo ojutu nipasẹ ilana oscillation mita iwuwo. Bi ifọkansi ojutu sodium bisulfite ṣe ni ibatan taara pẹlu iwuwo, awọn ohun elo wọnyi n pese wiwọn ti nlọ lọwọ, ti ko ni intrusive. Fun apẹẹrẹ, awọn mita iwuwo oscillating ti Lonnmeter ni imunadokoawọn iyipada iwuwo ipa ọna, n ṣe iranlọwọ fun awọn atunṣe iwọn lilo iyara lati mu lilo sodium bisulfite dara julọ ninu awọn ipo electroplating.

Àwọn mita iwuwo òde òní, títí kan àwọn tí wọ́n wá láti Lonnmeter, ń mú àmì 4–20 mA tí ó wà ní ìwọ̀n, èyí tí ó ń mú kí ìṣọ̀kan pẹ̀lú àwọn ètò ìṣàkóso iṣẹ́ aládàáṣe pọ̀ sí i. Nígbà tí a bá so wọ́n pọ̀ mọ́ àwọn ẹ̀rọ pH àti ORP tí ó wà ní ìsàlẹ̀, wọ́n ń ṣẹ̀dá ẹ̀rọ ìdáhùn tí a ti pa mọ́. Ètò yìí ń ṣe àtúnṣe ìwọ̀n ìwọ́n kẹ́míkà àti àwọn pàrámítà iṣẹ́ ní àkókò gidi, èyí tí ó ń dènà lílo púpọ̀ jù, àìtó ìwọ̀n, tàbí ìrúfin ìlànà nínú àwọn ìlànà ìdínkù chrome. A tún ń lo dátà láti inú àwọn ohun èlò wọ̀nyí fún àkọsílẹ̀ àti ìròyìn tí ń bá a lọ fún àwọn aláṣẹ ìṣàkóso.

Àwọn ìlànà ìṣàtúnṣe àti ìtọ́jú ṣe pàtàkì fún ìwọ̀n tó ṣeé gbẹ́kẹ̀lé. Àwọn irinṣẹ́ ìwọ̀n ìwọ̀n inú ìlà nílò ìṣàtúnṣe òdo àti span déédéé nípa lílo àwọn ìlànà tí a mọ̀ nípa omi sodium bisulfite tàbí omi tí a ti yọ kúrò nínú omi. A gbọ́dọ̀ fi àwọn ohun èlò redox tí a fọwọ́ sí múlẹ̀, àti àwọn ẹ̀rọ pH tí a fi àwọn omi pH tí a lè tọ́ka sí tí a ṣe ìṣàtúnṣe pẹ̀lú NIST kí ó tó di ìgbà iṣẹ́ kọ̀ọ̀kan, pàápàá jùlọ nínú ìtọ́jú omi ìdọ̀tí fún chromium.

Fún ìbámu àyíká tó munadoko fún ìṣàkóso electroplating àti hexavalent chromium èérí, àwọn ẹ̀rọ ìwọ̀n wọ̀nyí ń ṣe àtìlẹ́yìn fún:

• Wiwọn iwuwo adaṣiṣẹ lati rii daju pe a ṣe iwọn lilo kemikali deede
• Abojuto iwuwo akoko gidi fun atunṣe ilana to lagbara
• Ìdáhùn taara sí àwọn ètò PLC tàbí SCADA nípa lílo ìjáde 4–20 mA

Àwọn ìlànà ṣeduro àyẹ̀wò ìṣàyẹ̀wò ojoojúmọ́, ìwẹ̀nùmọ́ sensọ̀ oṣooṣù, àti ìṣàyẹ̀wò lẹ́ẹ̀kọ̀ọ̀kan lòdì sí àwọn ọ̀nà ìṣàyẹ̀wò yàrá láti pa ìṣedéédé mọ́ àti láti dín ìṣípò kù. Ọ̀nà líle yìí ni a ṣe láti pa ìdúróṣinṣin ilana mọ́, láti dáàbò bo ìfaramọ́, àti láti mú kí àwọn ọ̀nà ìdínkù chromium sunwọ̀n síi nínú ṣíṣe electroplating àyíká omi ìdọ̀tí.

Rí i dájú pé yíyọ Hexavalent Chromium kúrò ní ọ̀nà tó gbéṣẹ́ àti pé ó bá àyíká mu

Àwọn ètò ìtọ́jú omi ìdọ̀tí tí a fi ẹ̀rọ electroplating ṣe ni a ṣe ní ìbámu pẹ̀lú àwọn ìlànà ìtújáde tó le koko fún ìṣọ̀kan chromium hexavalent (Cr(VI)). Iṣẹ́ náà sábà máa ń bẹ̀rẹ̀ pẹ̀lú ìpínyà àwọn odò tí ó ní chromium, ó sì máa ń tẹ̀lé ìlànà ìdínkù àti ìṣàyẹ̀wò onípele púpọ̀.

Ìtẹ̀lé ìtọ́jú tó wọ́pọ̀ bẹ̀rẹ̀ nípa ṣíṣe àtúnṣe pH omi ìdọ̀tí, lẹ́yìn náà, fífi ohun èlò ìdínkù kún un bíi omi sodium bisulfite. Ìgbésẹ̀ ìdínkù yí chromium hexavalent olóró padà sí trivalent chromium (Cr(III)), èyí tí kò léwu púpọ̀ tí a sì lè fà jáde gẹ́gẹ́ bí hydroxide. Ṣíṣe àkíyèsí ìṣọ̀kan sodium bisulfite ṣe pàtàkì láti rí i dájú pé ó dínkù tó àti láti yẹra fún lílo rẹ̀ jù, èyí tí ó ń yọrí sí iye owó reagent tí kò pọndandan àti ìbàjẹ́ kejì.

Ìṣàkóso ìlànà tó ga jù gbẹ́kẹ̀lé ìwọ̀n ìwọ̀n in-line, tí àwọn ìmọ̀ ẹ̀rọ bíi àwọn mita ìwọ̀n oscillating láti ọ̀dọ̀ Lonnmeter pèsè. Ìyípadà ìwọ̀n density meter ń wọn ìṣọ̀kan sodium bisulfite omi ní àkókò gidi, ó ń rí i dájú pé a lo ìwọ̀n tó yẹ nígbà tí a bá ń dín chrome kù. Ìwọ̀n ìwọ̀n inline fún electroplating ń jẹ́ kí a máa tọpinpin agbára reagent láìdáwọ́dúró, kí a sì dín ìdènà àti àṣìṣe olùṣiṣẹ́ kù.

Lẹ́yìn ìdínkù, àlàyé àti ìyọ́mọ́ lẹ́yìn náà yọ chromium trivalent tí ó ti rọ̀ sílẹ̀ kúrò. Láti rí i dájú pé omi tí ó ń tú jáde bá àwọn ìlànà tí a là sílẹ̀ mu fún ìṣọ̀kan ion chromium, àwọn ìlànà ìtọ́sọ́nà ìtújáde omi ìdọ̀tí nílò àbójútó onímọ̀ nípa ìṣàyẹ̀wò. Spectropphotometry atom absorption (AAS) jẹ́ ọ̀nà ìṣàyẹ̀wò wúrà fún wíwá àwọn ìpele ìtọ́sọ́nà ti Cr(VI) àti chromium gbogbo; ìpele pàtó rẹ̀ ń ṣe àtìlẹ́yìn fún ìròyìn ìlànà tí ó ṣeé gbẹ́kẹ̀lé. Ìṣàyẹ̀wò awọ, tí a gbé ka ìṣe diphenylcarbazide, ń pèsè ohun èlò ìṣàyẹ̀wò kíákíá fún chromium hexavalent tí ó kù, tí ó ń jẹ́ kí a máa ṣe àbójútó déédéé lórí ibi tí ó ní ìmọ̀lára gíga.

Dídúró ní ìbámu pẹ̀lú àyíká fún àwọn iṣẹ́ electroplating sinmi lórí agbára láti máa ṣe àbójútó àti ṣàkóso àwọn irú chromium nígbà gbogbo jákèjádò ìtọ́jú omi ìdọ̀tí fún iṣẹ́ chromium. Wíwọ̀n ìwọ̀n ara-ẹni fúnni ní ìdáhùn lẹ́sẹ̀kẹsẹ̀ fún lílo sodium bisulfite nínú electroplating, tí ó ń ṣe àtìlẹ́yìn fún ìṣàkóso ìdáhùn ti ìwọ̀n ìwọ́n. Àwọn àbájáde ìṣàyẹ̀wò láti inú AAS àti àwọn àyẹ̀wò colorimetric ni a tọ́ka sí pẹ̀lú àwọn ààlà ìlànà—nígbàgbogbo ≤0.1 mg/L fún Cr(VI)—láti fìdí múlẹ̀ pé ìṣàkóso èérí ń ṣiṣẹ́ dáadáa àti láti ṣe àkọsílẹ̀ ìbámu fún àwọn aláṣẹ.

Tí ìlànà ìtọ́jú bá ṣàwárí àwọn ipele gíga ti chromium hexavalent tí ó kù, àwọn ọgbọ́n àtúnṣe bíi àfikún reagent incremental, àtúnṣe pH, tàbí àkókò ìdúró gígùn ni a máa ń fa. Àtúnṣe oníyípadà yìí, pẹ̀lú ìṣọ́ra inline density tí ó ṣeé gbẹ́kẹ̀lé nípasẹ̀ àwọn mita Lonnmeter, ń rí i dájú pé yíyọ hexavalent chromium kúrò ní ìwọ̀n tó lágbára. Nípa sísopọ̀ àwọn èròjà wọ̀nyí pọ̀, ìlànà ìdínkù chrome bá àwọn ìlànà ìtújáde tí ń yípadà mu, ó sì ń dín ewu ìlera àyíká àti iṣẹ́ tí ó ní í ṣe pẹ̀lú ìfarahàn hexavalent chromium kù.