واحد تحقیق و توسعه شرکت جلاپردازان
محلول های آبکاری به منظور کنترل فرمولاسیون حمام و همینطور پیشگیری از مشکلات مربوط به هریک از اجزای حمام، باید مرتبا آنالیز شوند. از طرفی سطح آلودگی محلول نیز باید توسط این آنالیز شیمیایی همواره تحت کنترل باشد. صنعتگران آبکاری برای اطمینان از حداکثر بازدهی محلول و یکنواختی رسوبات، مشخصاتی را برای محلول درنظر می گیرند.
فاکتورهای مختلفی که باعث می شوند غلظت اجزای حمام از مقدار بهینه خود منحرف شوند عبارتند از:
1- بیرون آمدن بخشی از محلول مثلا همراه با خروج قطعه
2- تبخیر محلول
3- تجزیه شیمیایی محلول
4- ضریب بازدهی یکسان آند و کاتد
مشخص شده است که یکی از مشکلات مربوط به بازده محلول های آبکاری عبارت است از تغییرات تدریجی اما پیوسته در pH، محتوای فلزی و یا مقدار سیانید محلول (جدول 1 را ببینید). تکنیکهای مورد استفاده برای آنالیزهای کمی محلولهای آبکاری بصورت تکنیکهای حجم سنجی (تیتراسیون)، وزن سنجی و دستگاهی طبقه بندی می شوند.
روشهای وزن سنجی و حجم سنجی اصولا تحت عنوان روشهای مرطوب شناخته میشوند. با توجه به تعدد روشهای آنالیز، انتخاب بهترین روش آنالیز باید بر اساس ویژگیهای محلول، در نظر گرفتن هزینه های اقتصادی و موثر بودن روش برای محلول خاص توسط آنالیزگر انجام شود. روشهای مرطوبی که در اینجا مطرح میشود برای کنترل همه فرایندهای آبکاری به اندازه کافی ساده، دقیق و سریع می باشند. تجهیزات مورد نیاز برای این روشها بسیار معمولی و در حد امکانات معمولی در یک واحد آزمایشگاهی ساده می باشد و دستورالعمل ها به اندازه کافی دقیق است که یک تکنسین معمولی بدون هیچ مشکلی می تواند آنها را انجام بدهد. این در حالی است که اگر هدف شناسایی مقادیر کم ناخالصی و یا فلزهای غیرمعمول باشد نمونه باید به یک واحد آزمایشگاهی مجهز که پرسنل آن از توانایی بالایی در دانش شیمی برخوردارند ارجاع شود. تست Hull cell به اپراتور این امکان را میدهد تا کیفیت پوشش در بازه گستردهای از دانسیته جریان بررسی کند.
| جدول 1: مشکلات ایجاد شده بدلیل عدم تناسب بازده کاتدی و آندی | |
| علت | مشکل |
| بازده آندی بالا | pH بالا |
| بازده کاتدی بالا | pH پایین |
| بازده آندی بالا | مقدار زیاد فلز |
| بازده کاتدی بالا | مقدار کم فلز |
| بازده آندی پایین | سیانید آزاد زیاد |
| بازده آندی بالا | سیانید آزاد کم |
روشهای حجم سنجی
روشهایی که در آن غلظت نمونه مورد نظر در محلول آبکاری با اضافه کردن یک محلول شناخته شده استاندارد به محلول مورد آزمایش (در اینجا نمونه محلول وان) بصورت کمی تعیین می شود، اصولا تحت عنوان روشهای حجم سنجی شناخته می شوند. جزئی که باید شناسایی شود باید بطور کامل با عامل تیتر کننده با نسبت استوکیومتری معلوم واکنش دهد. بر اساس حجم مصرفی محلول تیترانت، میتوان غلظت گونه مورد نظر را براحتی محاسبه نمود. سادگی، سرعت و هزینه نسبتا پایین این روش باعث شده تا این روش یکی از پرکاربردترین روشهای آنالیز شیمیایی محلول های آبکاری باشد.
روشهای حجم سنجی شامل چندین نوع واکنش میباشند: اکسایش- کاهش، اسید-باز، تشکیل کمپلکس و رسوب. شناساگرها بعنوان معرفهای کمکی هستند که به تشخیص نقطه پایان آنالیز کمک میکنند. نقطه پایان میتواند توسط تغییر رنگ محلول، کدر شدن محلول، یا برطرف شدن کدورت محلول تشخیص داده شود.
در برخی روشهای حجم سنجی به مقدار کمی نمونه نیاز است درحالی که در برخی موارد بعضا نمونه بیشتری مورد نیاز می باشد. مشخص شده است که دقت اندازه گیری برای آنالیز محلولهایی که غلظت عامل تیتر شونده در آنها خیلی کم است کاهش مییابد زیرا تشخیص نقطه پایانی در آنها به سادگی محلولهایی که در آنها عامل تیتر شونده غلظت بالایی دارند، نمی باشد.
برای رسیدن به نتیجه دلخواه برخی پارامترها باعث محدود شدن دامنه کاربرد روهای حجم سنجی می شوند. از جمله اینکه شناساگرها باید بتوانند نقطه پایان را بخوبی نشان دهند و همچنین واکنش جزء تیتر شونده با محلول استاندارد در حضور شناساگر نباید توسط سایر مواد موجود در محلول، تداخل و همپوشانی داشته باشد.
روشهای وزن سنجی
در روشهای وزن سنجی، تعیین جزء مورد نظر در محلول با جداسازی آن جزء از سایر اجزای محلول توسط ترسیب، تبخیر یا دستگاه تجزیه الکتریکی انجام می شود. روشهای ترسیب از روشهای مهم در فرایند وزن سنجی می باشند. رسوب حاصل اصولا یک ترکیب با انحلال پذیری بسیار کم و خلوص بالا است. وزن رسوب بعد از فیلتراسیون محلول، شستن و خشک کردن آن اندازه گیر میشود. روشهای وزن سنجی برای تکمیل روشهای حجم سنجی استفاده میشوند. محدودیتهای روشهای وزن سنجی عبارتند از اینکه گونه ترسیب شده باید از در محلول بسیار نامحلول باشد. رسوب باید همچنین خلوص بسیار بالایی داشته باشد و به سهولت فیلتر شود. گونه هایی که بصورت وزن سنجی آنالیز میشوند عبارتند از کلرید، سولفات، کربنات، طلا و نقره.
در ادامه میخوانید
روشهای دستگاهی
روشهای طیف سنجی
فتومتری شعله
طیف سنجی نشری
فلورسانس اشعه X
ط یف سنجی جرمی
پلاسمای القایی جفت شده
روشهای فوتومتری
اسپکتروفتومتری و رنگ سنجی
جذب اتمی
هدایت سنجی
آمپرومتری
الکتروگراویمتری
