金属除锈剂-金属防锈剂-锌系磷化剂的化学原理解析
首先,磷化剂作用在金属零件上的效果:既达到防锈的效果,同时增强电镀和喷涂等附着力,让后处理变得更容易。
磷化,从字面上就是给金属表面增加磷这个化学元素,对,是不是觉得我们都很聪明!先不管磷以什么离子形式加入,反正是加入了。
所谓的锌系磷化就是既加入了磷也加入了锌元素,你也太聪明了吧,从字面就能将锌系磷化大概了解了。至于要不要深度了解,那就看是否还能回忆起初中化学知识了,初中化学,那就一起回忆一下吧。我们一锌系磷化金属铁零件为例:
锌离子,代号Zn(注:正2价);
磷酸根,代号PO(注:负3价),氧为-2乘4=-8,所以磷元素为正5价。
1)铁与酸置换反应。在磷化池中,铁零件加入后,表面的铁元素【代号为Fe】,立即与酸发生化学反应;
2)亚铁的氧化反应。也就是行业中说的促进剂作用下,将正二价亚铁提高至三价铁,方式式件件图片【举例用双氧水】;
3)磷酸分部解离。于此同时,磷酸的酸性离子氢,被铁持续的消耗,磷酸在无奈的多级离解,最后剩下磷酸根。
这里磷酸多级离解,是因为磷酸本身是一种无机酸,不易挥发和分解,如果不是因为酸离子被剥夺,其存在的形式中就没有磷酸根,没有磷酸根就无法实现磷化作用。
4)磷化反应覆膜。前面三个反应仅仅是为了做准备工作,置换出亚铁离子,分离出磷酸根均是为了完成磷化反应的准备工作而已。
锌离子和亚铁离子与磷酸根和水发生一些复杂的化学反应,生成化学中叫做含水的符合磷酸盐【想起复合肥了吧】,这种符合物资能是一种晶核。由于反应的持续性,同时所有的反应均是在金属表面进行的,速度非常快,这种晶核物快速吸附在金属的表面,与金属零件紧密结合,当晶核颗粒达到一定的数量时,也就形成一层磷化物的薄膜。
其中还有一个副反应为第二部中氧化反应出来的三价铁离子与磷酸根反应生成磷酸铁,也是一个沉淀物。化学方程式如下:
新澳门2024免费原料网学习化学多年,一开始硬是没看懂,整理完这一连串的知识后才发现,铁离子只有2个,一个亚铁,一个三价铁,要是没有第二部中的氧化剂,磷酸根都剥夺不出来,您简单算算,是这样吧,两个铁,消耗四个酸离子,要是没有氧化剂的作用,是不够吧。
妙哉啊,这是谁第一个发现的,整个过程居然是流水线式反应,连贯性反应,并没有太多的步骤,其中锌离子、氧化剂、磷酸等按照一定比例制作的磷化液或称磷化剂,放入磷化池,金属零件放入时间并不会太长即可完成磷化过程。能思考出这一套流水式化学反应的人确实头脑非常非常聪明,谁知道发现者记得留言。
其实小福林还是有很多疑问,但目前互联网和书本上都没找到资料,到底为什么生成的磷化物晶核为什么就可以停留在金属零件的表面?虽然这个化学反应的过程确实是在金属表面完成的,但磷化晶核也是一种沉淀,但副反应中磷酸铁仍然也是沉淀物,为什么磷酸铁就被剥离,而磷化的晶核就能停留在金属是表面呢?或许是因为晶核成长太快,各种挤压行为快速凝结,同时晶核与晶核之间存在某种物理性的链接关系?
但本人更倾向于铁在酸置换反应过程中形成的是不规则的表面,磷化后晶核成长时与不规则毛刺形成某种包裹吸附,晶核就固体表面形成快速包裹和凝结,可以理解。所以没思考透彻的就是磷酸铁是怎么脱落沉淀下去的,是因为比较沉吗?会不会磷化物种确实也残留少量磷酸铁,要是残留了,也就没有疑惑了。
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