ویژگی ها و روش های آزمون پوشش های فسفاته

عمل فسفاته کردن قطعات از طریق غوطه وری در وان با محلول ساکن و یا وان با محلول متحرک و یا اسپری کردن صورت می گیرد.

- روش پوشش دادن غلطکی می تواند برای فسفاته کردن تسمه های گالوانیزه فولادی استفاده گردد. جزئیات شرایط کار را می توان در دستورالعمل های عملیات مربوطه پیدا کرد. پس از فسفاته کردن قطعات باید با آب شسته شده و خشک شوند . عملیات اضافی شستشو و عملیات جانبی دیگر بستگی به کاربرد لایه فسفاته دارد.

- در روند های متداول فسفاته کاری از بروز تردی هیدروژنی قطعات فولادی تحت یک استحکام کششی حدود 1200 نیوتون بر میلیمتر مربع نمی توان به طور مطمئنی جلوگیری کرد.
با این وجود می توان به وسیله استفاده از موادی با چکش خواری مناسب ویا انجام عملیات حرارتی بخصوصی قبل و یا بعد از فسفاته کاری احتمال بروز تردی هیدروژنی را از بین برد این عملیات عبارتند از:

- بازپخت تنش زدایی پس از کار سرد به منظور رفع کردن تنش های کششی بحرانی باقیمانده.

- باز گشت پس از سخت کردن به منظور افزایش چقرمگی ماده.

-حرارت دادن تا دمای حدود 150-130 درجه سلسیوس برا ی حداقل دو ساعت پس از فسفاته کاری به منظور حذف هیدروژن جذب شده در طی عملیات فسفاته کاری .

انواع پوشش بسته به نوع مواد و وضعیت سطحی قطعات همچنین بسته به عملیات مکانیکی و شیمیایی قبل از فسفاته کاری ترکیبات حمام فسفاته و همچنین شرایط کار فسفاته ، لایه هایی با وزن سطح مختلف و یا چگالی های ظاهری متفاوت حاصل می شود. تمامی پوشش های فسفاته شامل تخلخل هستند که در طی عملیات تکمیلی ترمیم می شوند.

کاربرد پوشش فسفاته برای حفاظت از خوردگی

تمامی انواع پوشش های اشاره شده می تواند بدین منظور استفاده گردد. در این رابطه نوع پوشش و مقدار جرم بر واحد سطح آن بستگی به طبیعت فلز پایه ، کاربرد قطعه و میزان حفاظت مورد نیاز دارد.
پوشش های فسفاتی که برای حفاظت از خوردگی استفاده می شوند ممکن است یک شستشوی نهایی توسط محلول های شامل ترکیبات کرم داشته باشند. بدون عملیات تکمیلی فوق این پوشش ها دارای دوام و عمر کوتاهی خواهند بود. برای به دست آوردن لایه های فسفاته موثر و با دوام بر حسب تکمیلی بر روی سطح فسفاته ضروری است. این عمل می تواند به طور مثال با استفاده از روغن غیر خورنده ، گریس، واکس، رنگ یا پوشش های مشابه انجام گیرد.
اگر در نظر است که سطح فلزات فسفاته شده توسط پوشش هایی نظیر رنگ یا مشابه آن پوشش داده شود این سطوح عملاً باید پس از شستشو و تمیز کردن عاری از مواد محلول در آب باشند در غیر اینصورت سبب تاول زدن فیلم رنگ خواهد شد. بدین منظور پوشش های فسفاته باید با آبی که فاقد نمک و یا مواد حل شونده باشد شستشو گردند. قبل از پوشش بعدی الزامی است که از آلودگی پوشش فسفاته با گرد و خاک یا اثر انگشت اجتناب شود.

کاربرد پوشش های فسفاته جهت سهولت عملیات شکل دادن سرد

به طور ترجیحی از پوشش های فسفات روی جهت سهولت عملیات شکل دادن سرد غیر برشی استفاده می گردد. مقدار جرم بر واحد سطح پوشش بستگی به شرایط کاربردی خاص آن دارد. دراین حالت توصیه می شود پوشش های فسفاته پس از شستشو با یک محلول قلیایی ضعیف خنثی گردد. برای سهولت عملیات شکل دادن سرد باید از یک روان کننده مناسب استفاده گردد.

کاربرد پوشش های فسفاته برای کاهش اصطکاک

پوشش های فسفاته همراه با روان کننده مناسب می توانند به منظور کاهش اصطکاک و همینطور محدود کردن دامنه ضرایب اصطکاک مورد استفاده قرار گیرند. نوع پوشش فسفاته ، ضخامت پوشش ساختمان آن و روان کننده مورد استفاده بر روی شرایط اصطکاک تاثیر دارند. انتخاب میزان جرم بر واحد سطح تابعی از دقت ابعادی قطعات مورد عمل می باشد.

کاربرد پوشش های فسفاته برای عایق سازی الکتریکی

در این موارد ترجیحاً از پوشش فسفات روی استفاده می شود. مقدار جرم بر واحد سطح مورد نیاز تابعی از مقاومت الکتریکی سطحی لازم می باشد. در الکترودی با فشار تماس 100 نیوتن بر سانتیمتر مربع این مقدار می تواند بین 104 اهم بر سانتیمتر باشد.

آزمون پوشش های فسفاته

آزمون ظاهر پوشش

در این آزمون ساختار ، رنگ و یکنواختی ظاهر پوشش مورد بررسی قرار می گیرد. هنگامیکه پوشش توسط چشم غیر مسلح و یا توسط عدسی یا بزرگنمایی 6x مشاهده شود در اکثر پوشش های فسفات روی و منگنز یک ساختمان کریستالی دیده می شود.
در صورتیکه ساختمان کریستالی بسیار ریز باشد این روش قابل استفاده نیست. در پوشش های فسفات آهن ساختمان کریستالی مشاهده نمی شود و این پوشش ها فقط با توجه به تغییرات رنگ سطح آن قابل تشخیص است.
رنگ پوشش های فسفات روی و روی کلسیم خاکستری روشن تا تیره و همچنین فسفات منگنز خاکستری تیره می باشد.
فسفات های روی ، روی کلسیم و منگنز باید به طور یکنواخت بر روی سطح فلز قرار گرفته و نباید نقایصی مانند نقاط سفید رنگ ، اثرات خوردگی و اثر انگشت مشاهده شوند .
عدم یکنواختی در ظاهر پوشش فسفاته که ممکن است به وسیله تفاوت ساختاری فلز زمینه در اثر تماس با نگهدارنده ها یا تماس با قطعات دیگر در حین عمل فسفاته کاری رخ دهد نمی تواند به عنوان اشکال مطرح گردد.

آزمون کیفی ترکیبات پوشش های فسفاته

علاوه بر روش های ارائه شده در این استاندارد، سایر روش های تجزیه ای که حداقل همین حساسیت را داشته باشند مجاز می باشند. برای تشخیص پوشش فسفاته اثبات وجود فسفات در پوشش کافی است برای شناخت و تشخیص پوشش های فسفات منگنز ، روی و یا روی کلسیم روش های معینی وجود دارد.
چنانچه در یکی از این آزمون ها به طور مثال آزمون وجود منگنز حضور این عنصر اثبات شود باید در نظر گرفت که پوشش فسفات منگنز وجود دارد. در مورد روی نیز همین گونه عمل خواهد شد اما در مورد پوشش های روی کلسیم علاوه بر آزمون حضور روی آزمون دیگری به منظور وجود عنصر کلسیم باید انجام گیرد. در مواردیکه فلز زمینه آهنی است اگر هیچکدام از عناصر روی و منگنز در طی آزمون های اشاره شده مشاهده نگردید، پوشش مسلماً فسفات آهن خواهد بود .

معرف ها

در آزمون های کیفی باید از معرف های آزمایشگاهی زیر استفاده شود :
- محلول هیدروکسید سدیم 5% که توسط حل کردن سود در آب مقطر به دست آید.
- اسید نیتریک 40% ، برای تهیه یک قسمت حجمی از اسید نیتریک با چگالی 4/1 گرم بر سانتیمتر مکعب با یک قسمت حجمی آب مقطر مخلوط می گردد.
- معرف مولیبدات آمونیوم، برای تهیه 3/88 گرم هپتا مولبیدات آمونیوم، 4H2O، (NH4)6 MO7 O24 و 30 میلی لیتر محلول آبی آمونیاک شامل 25% آمونیاک و 240 گرم نیترات آمونیوم را در آب مقطر حل کرده و حجم را به یک لیتر می رسانیم.
- اسید کلریدریک ، محلول 25% در آب مقطر.
- هگزاسیانوفرات پتاسیم II از طریق حل کردن این ماده در آب مقطر و تهیه محلول 5% .
- اسیدنیتریک 17% با مخلوط کردن یک قسمت حجمی از اسید با چگالی 4/1 گرم بر سانتیمتر مکعب با 4 قسمت حجمی آب مقطر.
- محلول پراکسید هیدروژن 3% .
- بپسموتات سدیم NaBiO3 .
- نیترات آمونیوم.
- اسید سولفوریک 45% ، طرز تهیه با مخلوط کردن یک قسمت حجمی از اسید سولفوریک با چگالی 84/1 گرم بر سانتیمتر مکعب با دو قسمت حجمی آب مقطر.
- محلول پرمنگنات پتاسیم، با حل کردن این ماده در آب مقطر و به دست آوردن محلول 5% .

آزمون وجود فسفات در پوشش

نمونه ای به سطح مقطعه 100 سانتیمتر مربع را آماده نموده و در معرض 100 میلی لیتر محلول هیدروکسید سدیم 5% در دمای 90-80 درجه سلسیوس قرار می دهیم تا هنگامیکه پوشش فسفات حل شده و یا اثر قابل توجهی در سطح پوشش به وجود آید.
در صورت لزوم پوشش باید توسط کاردک لاستیکی کنده شود. در ادامه محلول به دست آمده را از صافی عبور داده و 25 میلی لیتر آن را برای آزمون انتخاب می کنیم به محلول حاضر آنقدر اسید نیتریک می افزاییم تا محلول اسیدی گردد ، سپس به آن 10 میلی لیتر معرف مولیبدات آمونیوم و حدود 5 گرم نیترات آمونیوم اضافه می کنیم .
محلول را حداقل 15 دقیقه به همین حال قرار می دهیم . تشکیل رسوب زرد نشان دهنده وجود فسفات می باشد.

آزمون وجود منگنز در پوشش

برای آزمون وجود منگنز از باقیمانده محلولی که از صافی عبورداده شده استفاده می گردد به این ترتیب که به محلول باقیمانده ، محلول گرم اسید نیتریک 17% به اضافه چند قطره پراکسید هیدروژن 3% می افزاییم.6+
به منظور تجزیه پراکسید هیدروژن اضافی محلول آماده شده باید برای چند دقیقه در نقطه جوش نگهداری شده و سپس تا دمای محیط سرد گردد در ادامه محلول نیم گرم بیسموتات سدیم اضافه می کنیم. منگنز موجود در اثر افزایش این ماده به پرمنگنات اکسید می شود و ظهور رنگ بنفش متمایل به قرمز نشانگر وجود منگنز می باشد. نیمه دیگر محلول برای آزمون وجود کلسیم استفاده می گردد.

آزمون وجود روی در پوشش

25 میلی لیتر از محلولی را که از صافی عبورداده شده به وسیله اسید کلریدریک 25 % به طور ضعیف اسیدی می کنیم سپس 5 میلی لیتر محلول هگزاسیانو فرات پتاسیم II ، 5% را به آن می افزاییم تشکیل رسوب سفید نشانگر وجود روی است. ممکن است به علت وجود مقدار کمی آهن رنگ سبز کم رنگی نیز مشاهده گردد.

آزمون وجود کلسیم در پوشش

در حدود 5 میلی لیتر دیگر از محلول قلیایی که از صافی عبورداده شده را باید با آن قسمت از محلول اسید نیتریک که برای انجام این آزمون در نظر گرفته شده بود مخلوط نماییم. با افزودن قطره قطره اسید نیتریک 17% به مقدار مناسب باید یک محلول شفاف آماده گردد نهایتاً با اضافه کردن محلول آمونیاک10% pH را به حدود 3-2 می رسانیم پس از حرارت دادن محلول تا 80 درجه سلسیوس ، یک گرم اگزالات آمونیوم جامد را در آن حل می کنیم که در این صورت pH حدود 6-5 تغییر خواهد کرد.
اگر پایین تر از مقدار فوق باشد تشکیل یک رسوب کریستالی ریز و سفیدرنگ از محلول داغ در دمای 80 درجه سلسیوس نشانگر وجود کلسیم است، در این صورت پس از گذشت 10 دقیقه محلول باید از صافی عبورداده شده و رسوب حاصله با آب مقطر داغ که شامل مقدار کمی اگزالات آمونیوم می باشد شستشو میگردد.
جهت تخلیص باید رسوب گیر مجدد انجام گیرد. بدین منظور باید رسوب داخل صافی توسط اسید کلریدریک 10% داغ حل گردد. در ادامه محلول به دست آمده را تا 80 درجه سلسیوس حرارت داده و با افزودن محلول آمونیاک 10% pH را به حدود 6-5 می رسانیم.
در نتیجه کلسیم مجدداً بصورت کریستال های ریز اگزالات کلسیم را سبب خواهد شد. پس از گذشت 10 دقیقه محلول باید از صافی عبورداده شده و رسوب حاصله کاملاً با آب مقطر داغ شستشو گردد.
آخرین آب حاصل از شستشو را توسط اسید سولفوریک 45% اسیدی کرده و به آن محلول پرمنگنات پتاسیم 5% می افزاییم در این حالت نباید هیچگونه واکنشی رخ دهد . در غیر اینصورت عمل شستشو را آنقدر تکرار می کنیم تا هیچگونه واکنشی صورت نگیرد.
جهت تشخیص رسوب سفید رنگ به عنوان اگزالات کلسیم آنرا به وسیله پاشیدن آب مقطر داغ از روی صافی به ظرف دیگری منتقل می کنیم سپس 50 میلی لیتر آب مقطر به آن اضافه می کنیم .
با افزایش 5 میلی لیتر اسید سولفوریک 45% رسوب را حل می کنیم. محلول حاصل را تا 80 درجه سلسیوس حرارت داده و با افزایش قطره قطره محلول پرمنگنات پتاسیم 5% آن را مورد آزمایش قرار می دهیم . بی رنگ شدن محلول پرمنگنات مشخص کننده این است که رسوب ، اگزالات کلسیم بوده و اینکه کلسیم در پوشش وجود دارد.
اندازه گیری جرم بر واحد سطح پوشش های فسفاته باید به روش انحلال انجام گیرد. جهت انحلال پوشش فسفاته بایستی از یک سطح مشخص فسفاته شده استفاده گردد. مقدار پوشش را می توان با استفاده از دو روش اشاره شده در ارتباط با سطح نمونه اندازه گیری کرد .

معرف ها

برای اندازه گیری جرم بر واحد سطح، معرف های آزمایشگاهی زیر باید مورد استفاده قرار گیرند:
- محلول هیدروکسید سدیم 25% ، از طریق حل کردن سود در آب مقطر.
- اسید نیتریک 40% ، از طریق مخلوط کردن یک قسمت حجمی اسید با چگالی 4/1 گرم بر سانتیمتر مکعب با یک قسمت حجمی آب مقطر.
- اسید نیتریک 5/4 درصد، از طریق مخلوط کردن یک قسمت حجمی اسید با چگالی 40/1 گرم بر سانتیمتر مکعب با 19 قسمت حجمی آب مقطر.
- محلول آمونیاک 10% ، بوسیله حل کردن آمونیاک در آب مقطر.
- معرف مولیبیدات آمونیوم جهت تعیین مقدار کمی فسفات 80 گرم هپتامولبیدات آمونیوم، را در 40 میلی لیتر آب مقطر حل می کنیم. در ظرف دیگری 415 میلی لیتر اسید نیتریک غلیظ را با 400 میلی لیتر آب مقطر رقیق کرده و با 140 میلی لیتر محلول آمونیاک غلیظ مخلوط می کنیم. پس از سرد شدن هردو محلول تا دمای محیط، محلول هپتامولیبدات آمونیوم را به محلول اسید افزوده و حجم محلول نهایی را به وسیله آب مقطر به دو لیتر می رسانیم.
- نیترات آمونیوم NH4NO3
- محلول نیترات پتاسیم ، از طریق حل کردن KNO3 در آب مقطر و به دست آوردن محلول 1% .
- محلول نرمال هیدروکسید سدیم
- محلول نرمال اسید سولفوریک
- محلول فنل فتالئین از طریق حل کردن فنل فتالئین در اتانول و به دست آوردن محلول 1/0 % .

تعیین ضخامت پوشش

در عمل اکثراً دانستن ضخامت پوشش برای شناخت مشخصات پوشش فسفاته الزامی است. به لحاظ اینکه اندازه گیری ضخامت پوشش فسفاته با عدم اطمینان همراه است باید ضخامت ارائه شده مورد نیاز و روش اندازه گیری آن مورد توافق خاصی قرار گیرد .
بسته به نوع فلز زمینه، عموماً روش های الکتریکی و مغناطیسی در تعیین ضخامت پوشش فسفاته مورد استفاده قرارمی گیرند. به طور کلی استفاده از ابزار دقیق مکانیکی برای انواع فلز زمینه مناسب می باشد.
هنگامیکه هدف اندازه گیری ضخامت پوشش فسفاته می باشد به علت وجود فشار در نقطه تماس نوک حساس دستگاه ضخامت سنج ، طراحی آن و ساختار پوشش های فسفاته وجود خطا در محاسبه اجتناب ناپذیر است. از این رو مقدار به دست آمده برای ضخامت کمتر از مقدار واقعی است .
به طور مثال زمانیکه ضخامت پوشش با استفاده از روش مغناطیسی اندازه گیری می شود با توجه به فشار اعمال شده توسط نوک حساس دستگاه ضخامت سنج، طراحی آن و ساختار پوشش های فسفاته مورد آزمون ممکن است نتیجه اندازه گیری بیش از 50% کمتر از مقدار مورد نظر باشد .
این خطای سیستماتیک را نمی توان با معدل گرفتن از اندازه گیری های جداگانه به طور آماری رفع کرد . بدین ترتیب استفاده از روش های شناخته شده برای اندازه گیری ضخامت پوشش های فسفاته که در آن ها از نوک حساس استفاده می شود نا مناسب بوده و نتایج به دست آمده دقیق نخواهند بود.

آزمون کاربردی

آزمون اثر محافظ خوردگی

اثر ضدخوردگی پوشش های فسفاته در اکثر حالات باید به وسیله آزمون مقایسه ای ارزیابی گردد. برای انجام آزمون نمونه فسفاته شده به همراه نمونه غیر فسفاته به طور مقایسه ای آزمایش می گردد.
توجه به این نکته لازم است که در انجام آزمون انتخاب قطعه مورد آزمایش اعم از خود قطعه، بخشی از قطعه با اندازه مشخص و یا ورق های فسفاته شده که هم جنس با قطعات اصلی می باشند باید مورد توافق قرار گیرد.
اگر هدف از آزمون ، مقایسه اثر خوردگی روش های مختلف فسفاته کاری باشد به منظور اطمینان از نتایج به دست آمده باید ترکیب نمونه ها مشابه بوده و همچنین عملیات پرداخت سطحی قبل از فسفاته کاری برای آن ها یکسان باشد. با استفاده از استاندارد ملی ایران در این زمینه میتوان ورق های فولادی ، فولاد گالوانیزه و آلومینیوم را با تهیه نمونه هایی به ابعاد 200×100 میلیمتر مورد آزمون مقایسه ای قرار داد .

آزمون اثر محافظ خوردگی پوشش های فسفاته بدون عملیات تکمیلی

این آزمون باید به روش مه نمکی مطابق با استاندارد ملی ایران به شماره 2400 انجام گیرد. جهت انجام این آزمون قطعات یا ورق های فسفاته شده در درون محفظه دستگاه مربوطه قرار گرفته و پس از اتمام زمان مورد توافق جهت بررسی خارج می گردد.

کاربرد مواد مصرفی در عملیات تکمیلی

در اکثر حالات قطعات فسفاته شده باید به وسیله غوطه وری در یک روغن، گریس یا واکس محافظ خوردگی پوشش داده شود. این پوشش با توجه به نوع و کاربرد آن با رعایت استانداردها یا بر اساس توافق خاصی انجام می پذیرد. برای انجام این عملیات مقررات و شرایط ارائه شده از طرف تهیه کننده باید رعایت گردد.
فیلم مایع، نیمه جامدو یا واکس تشکیل شده بر روی سطح فسفاته در عملیات تکمیلی باید عاری از تاول باشد. قبل از شروع این آزمون ها قطعاتی که بر روی آن ها عملیات تکمیلی انجام گرفته باید به مدت حداقل 24 ساعت در دمای محیط در درون یک اتاق خشک بدون گرد و خاک و جریان هوا به طور معلق قرار گیرند، به طوریکه روغن اضافی چکیده و هرگونه حلال دیگر بتواند تبخیر گردد.
جهت آزمون مقایسه ای اثر ضد خوردگی سطوح مختلف فسفاته پوشیده شده با روغن محافظ خوردگی مورد مصرف در عملیات تکمیلی باید از روغن استاندارد مرجع استفاده کرد. جهت انجام عملیات تکمیلی با رجوع به استاندارد مرجع ، ورق های فسفاته شده آزمون باید در دمای 120-100 درجه سلسیوس خشک گردیده و تادمای محیط سرد شوند.
سپس توسط قلاب های فولادی عایق شده یا پلاستیکی به طور عمودی به مدت یک دقیقه داخل روغن با دمای 25 درجه سلسیوس غوطه ور شوند.
در طی این مدت نمونه ها باید به طور آهسته در روغن به جلو و عقب حرکت داده شوند و به آرامی ظرف نیم دقیقه از روغن خارج شوند. پس از انجام این مراحل باید یک لایه پیوسته روغن که فاقد حباب های هوا می باشد بر روی سطح فسفاته شده فلز تشکیل گردد.
نهایتاً تا قبل از انجام آزمون ها نمونه ها باید به طور معلق به مدت 24 ساعت در دمای 28-18 درجه سلسیوس در یک اتاق خشک فاقد گردو خاک و جریان هوا قرار گیرند .

روش آزمون و ارزیابی

اثر محافظتی سطوح فسفاته پوشیده شده با مواد عملیات تکمیلی از قبیل روغن، گریس و یا واکس محافظ خوردگی باید مطابق با ویژگی های آزمون مه نمکی مورد آزمایش قرار گیرد این آزمون مشخص کننده زمانی است که اولین علائم خوردگی در قطعات یا ورق های فسفاته شده شامل مواد تکمیلی ظاهر خواهد شد .
بدین منظور نمونه باید در فواصل از پیش تعیین شده از محفظه آزمون خارج شده و جهت بررسی آثار خوردگی مورد مشاهده عینی قرار گیرد. در صورت توافق خاصی می توان قبل از مشاهدات عینی اثرات خوردگی، ماده عملیات تکمیلی را از روی سطح نمونه مورد آزمون پاک کرد.
بسته به ترکیب ماده مورد مصرف در عملیات تکمیلی و همینطور مقدار جرم بر واحد سطح آن ، زمان ظهور اولین علائم خوردگی برای پوشش فسفاته یکسان به طور وسیعی متغیر است .
در نتیجه حداقل زمان ظهور اولین علائم خوردگی بستگی به نوع روغن ، گریس یا واکس محافظ خوردگی و همچنین مقدار جرم بر واحد سطح آن دارد .

مجله پوشش های سطحی-شماره 15
+ نوشته شده توسط مسعود واعظیان

توزیع اسیدهای پر مصرف صنایع آبکاری

این شرکت به منظور دسترسی اسان آبکاران منطقه غرب تهران به اسیدهای با کیفیت مناسب آبکاری و با قیمت مناسب اقدام به ایجاد زیر ساخت ذخیره علمی و مناسب اسیدهای پرمصرف (در صنایع ابکاری) نموده است. برای کسب اطلاعات بیشتر با ما تماس حاصل فرمایید:

1. اسید کلرید ریک 29 الی 31 درصد (تولید شده به روش نمکی - و الکترولیز)

2. اسید نیتریک

3. اسید سولفوریک 98%

4. آب مقطر مناسب برای آبکاری با میکرو زیمنس زیر 50

5.تهیه دستگاه تشخیص کیفیت آب - میکرو زیمنس برای آبکاری

مشخصات اسید کلریدریک - تئوری

نحوه کنترل اسید کلریدریک کارگاهی

ارزیابی آب مقطر ماسب برای آبکاری فلزات - پوشش فلزات

تماس با شرکت جلاپردازان

دستورالعمل تصفیه پساب

مقدمه:

اب یکی ازبهترین حلالها استومیتوانگفت تقریبا هر ماده ای در ان حل میشود.انحلال مواد در اب به پارامترهای مختلف ی از جملهpH   و دما دارد. در تصفیه پساب به حذف یا کاهش ناخالصی در اب می اندیشیم.

ناخالصیهای اب را میتوان به سه دسته تقسیم کرد

1)   کلوئیدی

2)   گازی

3)   یونی

از این سه دسته در فرایند تصفیه در ابکاری با نوع سوم یعنی یونی سروکار داریم.

برای این امر دو راه وجود دارد

·         حذف یا کاهش ناخالصی اب در تصفیه خانه

·         افزودن مواد کمکی به اب در محل مصرف

دستگاه:

اجزاء دستگاه تصویه پساب متشکل از مخزن تصفیه ، سیستم کنترل PLC، دوزینگ پمپ ، مخازن ذخیره اب ،مخازن مواد ،همزن ها ، سیستم های لوله کشی ،بستر شنی ،  پمپ ها ، pH  متر ها ، ORPو ... میباشد. که هر یک به تفسیر در زیر امده است.

1)   مخزن تصفیه:

این مخزن از جنس پلی پروپیلن است که شامل 6 قسمت ( یا خانه )  است . سه خانه اول هر کدام دارای یک الکتروموتور  به منظور هم زدن و مخلوط کردن مواد میباشند.

خانه اول محل ورود محلولهای اسیدی و محلولهای حاوی یون کروم 6 ظرفیتی (Cr⁶⁺  ) است و به منظور احیا کروم 6 به کروم 3 (Cr³⁺  )طراحی شده است. این خانه با یک لوله برای انتقال محلولهای کروم به مخزن شماره 1 متصل میشود. در این خانه با اضافه کردن مواد احیا کننده تبدیل کروم 6 به 3 انجام میگیرد.

خانه دوم محل ورود محلولهای سیانیدی و بازی است.این خانه نیز با یک لوله به مخزن شماره 2 متصل است.همچنین مواد خانه اول پس از طی مراحل شیمیایی مربوط به این خانه وارد میشود.در این خانه سیانید به سیانات تبدیل میشود.

خانه سوم محل ورود مواد از خانه دوم است.در این خانه مواد منعقد کننده به منظور رسوب مواد و املاح به اب اضافه میشود.

خانه های چهارم ، پنجم و ششم محل ماند مواد به منظور رسوب گیری است

بعد از رسوب گذاری اب شفاف از خانه شش به بخش خروجی سر ریز میکند.

2)   PLC:

.

3)   دوزینگ پمپ:

این سیستم ها برای ورود یا دوز  مواد لازم برای حذف ناخالصی ها به مخزن تصفیه بکار میروند.هر دوزینگ پمپ مختص یک ماده است و با یک شیلنگ مقاوم در مقابل ان ماده به مخزن ان متصل شده است.خروجی این پمپ ها نیز مخزن تصفیه است.این سیستم ها دارای دکمه های تنظیم به منظور کنترل دوز مواد میباشند.دکمه سبز رنگ دکمه خاموش و روشن پمپ است . با دکمه ی پیچشی  مقدار ماده ورودی را میتوان با ان کنترل کرد.دکمه قرمز رنگ دارای دو حالت 100% و 20% است که با قرار دادن ان روی 20% میتوان مقدار دوز را به 20% مقدار تنظیم شده با دکمه پیچشی انجام داد.هر پمپ حاوی یک شیر در قسمت ورودی و خروجی شلنگها به منظور هواگیری ان است.در قسمت مخزن مواد هر شلنگ خروجی دارای یک فیلتر است که باید چک شود که ایا قادر به عبور مواد است یا نه.

4)   مخازن ذخیره :

دو مخزن قرار گرفته در قسمت پایین مخازن ذخیره اب هستند که اب به همراه مواد و ناخالصیها به ان وارد میشود.مخزن شماره 1 محل ورود مواد حاوی یون کروم و محلولهای اسیدی است.

محلول های اسیدی شامل موارد زیر می باشد:

·         اسیدهایمورداستفادهبرایاسیدشویی (کلریدریکوسولفوریک)

·         کروماتهها (اسیدکرومیکونیتریکو ..)

·         محلولنیکلالکترولس (اسیداستیک)

·         محلول استریپر نیکل (شامل اسید نیتریک)

·         شستشو های بعد از اسیدی

·  پساب و محلول گالوانیزه اسیدی (شامل اسید بوریک و گاهاً آمونیم)

·         لجن های محلول فسفاته (شامل اسید نیتریک وفسفریک)

مخزن شماره 2 محل ورود مواد بازی و سیانیدی است و شاملمواردزیرمیشود:

·         چربی گیری (غیر سیانیدی می باشد)

·         سود ابکاری

·         محلول شستشوی بعد از وان سیانیدی (سیانید دارد)

5)   مخازن مواد:

این مخازن در حجم 350 لیتر به منظور ساخت مواد لازم برای تصفیه بکار میرود و هر مخزن مختص یک ماده است.روی هر مخزن یک دوزینگ پمپ نصب شده است که مواد ان را به مخزن تصفیه منتقل میکند.

این مخازن به ترتیب زیر میباشد

                             i.            مخزن اکسید کننده

حاوی هیپوکلریت سدیم به منظور اکسایش سیانید به سیانات.خروجی به خانه شماره 2 مخزن تصفیه

                           ii.            مخزن اسید سولفوریک

به منظور تنظیم pH  و خنثی سازی محلول های بازی.حاوی دو دوزینگ پمپ یکی به خانه شماره 1 مخزن تصفیه و دیگری به خانه شماره 3 مخزن تصفیه

                         iii.            مخزن منعقد کننده

حاوی پریستول به منظور انعقاد مواد و به همراه یک همزن برای اختلاط مواد. خروجی به خانه شماره 3 مخزن تصفیه

                         iv.            مخزن سود

به منظور تنظیم pH  و خنثی سازی محلول های اسیدی .خروجی به خانه شماره 2 مخزن تصفیه

                           v.            مخزن احیا کننده

حاوی سدیم متا بی سولفیت به منظور احیای کروم 6 به کروم 3 .خروجی به خانه شماره 1 مخزن تصفیه

6)   سیستم های لوله کشی:

برای اتصال قسمت های مختلف سیستم به هم از لوله کشی های مختلف استفاده شده است.

7)   پمپ ها:

به جز دوزینگ پمپها دو پمپ دیگر برای انتقال مواد از مخازن ذخیره به مخزن تصفیه در نظر گرفته شده است که یکی انتقال مواد از مخزن شماره 1 به خانه شماره 1 و دیگری انتقال مواد از مخزن شماره 2 به خانه شماره 2 مخزن تصفیه را بر عهده دارد.در راه انتقال مواد به مخزن تصفیه دو جریان سنج به منظور کنترل مواد ورودی قرار گرفته است.

8)   pH  متر:

از این سیستمها برای اندازه گیری پی اچ  استفاده میشود.و خانه های اول تا سوم مخزن تصفیه هر کدام دارای یک pH  متر میباشند.همچنین این سیستم به همراه سیستم ORPدارای جایگاهی در روی مخزن ذخیره است .

کالیبراسیون pH  متر:

برای این عمل به دو بافر 4 و 10 احتیاج داریم.ابتدا پی اچ متر را با اب مقطر شستشو داده و ان را دربافر  پی اچ 4 قرار میدهیم.پس از ان به قسمت کالیبراسیون در دستگاه plcرفته و پس از ثابت شدن عدد مربوط به ان پی اچ دکمه PH4  را میزنیم.پس از ان دوباره پی اچ متر را شسته و ان را در پی اچ 10 قرار میدهیم و مجدداً پس از ثابت ماندن عدد دکمه PH10مربوط به ان پی اچ متر را میزنیم .باید توجه داشته باشیم که این کار برای هر پی اچ متر جدا انجام گیرد و از بافر الوده برای این کار استفاده نکنیم.در ضمن در هر بار انجام این کار بعد از قرار  دادن پی اچ ممتر در محلول بافر باید منتظر بمانیم تا تابلوی پی اچ متر های نصب شده در بالای مخزن تصفیه عدد ثابتی را نشان دهد و بعد دکمه مربوط به تابلوی PLCرا بزنیم در غیر این صورت کالیبراسیون غلط است

9)   ORP:

از این سنسورها برای اندازه گیری مقدار اکسید کننده و احیا کننده در مخزن تصفیه استفاده میشود.این سنسور ها حساس بوده و از ضربه و محیط های شیمیایی نامناسب باید دور نگه داشته شوند.

10)                      بستر شنی:

حاوی یک وان با چند لایه از شنهای متنوع است .زمانی که رسوبات در مخزن تصفیه زیاد میشود با باز کردن سیر مربوط به بستر این رسوبات به بستر منتقل شده و اب انها گرفته شده و از خروجی ته ان خارج میشود .رسوبات خشک شده و از سطح بستر برداشته میشوند.

عملکرد دستگاه:

به این صورت است که ابتدا محلول حاوی یون کروم وارد خانه شماره 1 میشود.رنگ این محلول بسته به مقدار یون کروم 6 قهوه ای است.به همراه ورود این ماده متابی سولفیت سدیم نیز که به منظور کاهش یون کروم بکار میرود(یون کروم در حالت کروم 3 سمیت خیلی کمتری نسبت به کروم 6 دارد) وارد میشود و در خانه شماره 1 با هم واکنش میدهند.رنگ خانه اول باید به صورت سبز در آمده باشد تا از احیای کروم 6 ظرفیتی مطمئن باشیم(جهت اطمینان از کامل بودن واکنش احیا کننده باید اب خروجی از این خانه نیز سبز رنگ باشد)این فرایند باید در pH  زیر 3.5 انجام گیرد.به این منظور مقداری از اسید به همراه خود مواد ورودی از مخزن ذخیره و مابقی توسط دوز شدن اسید سولفوریک تاٌمین میشود.به طور معمول اسید در این وان دوز نمی شود، چراکه محلول خود معمولاً اسیدی است و نیازی به دوزنیگ اسید ندارد.

با انجام این فرایند مواد به خانه شماره 2 وارد میشوند.از طرفی مواد موجود در مخزن ذخیره شماره 2 نیز به این خانه وارد میشوند.در این خانه همراه با مواد هیپوکلریت سدیم نیز دوز میشود که نقش ان اکسایش سیانید به سیانات است.(باید توجه داشت که مواد محصول در این هرایند ها به مراتب سمیت کمتری دارند).اگر مقدار اکسید کننده بیش از یه مقداری باشد سبب می شود که سیانات نیز به نیتروژن و مونوکسید کربن اکسید شود.این فرایند باید در pHهای بالای 10.5 انجام گیرد به این منظور به این خانه سود دوز میشود.افزایش پی اچ بالا تر از این به معنای مصرف اضافیه سود است که هزینه نسبتاً زیادی در بر دارد.فلزات نیز مانند روی و آهن و . ، هیدروکسید خود را تشکیل داده و آماده رسوب می شوند.پی اچ خانه دوم تحت تاثیر شش عامل است

1.   پیاچابورودی

2.   دبیآبورودی

3.   پی اچ خانه اول

4.   دبی خانه اول

5.   مقدار دوز سود

6.   مقدار غلظت سود

ازعواملبالادوعاملدستمانیستو 4عاملدیگرتحتفرمانهستندکهمیشودتغییرداد.

زمانی که پی اچ خانه دوم افت شدید دارد می توان کارهای زیر را انجام داد

1.اول ابی که دارد وارد مخزن می شود، قبل از ورود را برداشته و مقدار پی اچ آن را اندازه گیری می کنیم، اگر پی اچ آن کم بود بدان معنا است که یک عامل اسیدی وارد مخزن شده است. در این حال مقدار دوز سود را به حد ماکزیمم قرار داده و مقدار دبی آب ورودی را به حداقل رسانیده و بهتر است که مقدار دبی مخزن اسیدی یا کروماته را به حداقل رسانیده شود تا پی اچ خانه دوم تنظیم شود.

2.بهتر است که غلظت سود در مخزن دوزینگ پمپ60درصد وزنی یا بالاتر باشد تا بتواند به سرعت پی اچ را تنظیم کند

3.در این خانه ممکن است که مقداری گاز متصاعد شود که از تنفس ان باید جدا خود داری شود. به عنوان مثال اگر سیانید به سیانات تبدیل نشده باشد، وقتی محلول اسیدی از خانه اول به خانه دوم میریزد، سبب ایجاد هیدروژن سیانید می شود که حتی در مقدارهای کم هم کشنده است و عوارض ماندگار به جا میگذارد.

4.در موارد شدیدتر میتوان سود با غلظت بالاتر را مستقیم به خانه شماره 2 اضافه کرد.

با انجام این فرایند ها مواد به خانه سوم منتقل میشوند.در این خانه مواد منعقد کننده یا همان پریستول به مخزن وارد میشود که سبب چسبیدن مواد ناخالصی به هم و ایجاد رسوب می نمایدپریستول یک ماده آلی است که انرژی سطحی هیدروکسید فلزات را کاهش می دهد و سبب می شود که به یکدیگر بچسبند و ته نشین شوند که این عمل ته نشین شدن در خانه های آخر رخ می دهد..این فرایند باید در pHهای 8.5 انجام گیرد .از طرفی پی اچ متناسب با غلظت محلول ورودی می تواند تغییر کند.لذا در این مرحله اسید سولفوریک مجدداً دوز میشود.( در فرایند خانه قبل pHبالای 10.5 بود که باید به زیر 8.5 رسانده شود.) .اگر pHخانه دوم از 9.5 کمتر شود، سبب می شود که pHخانه سوم نزول کند که سبب عدم ته نشینی رسوبات می شود.

بعد از فرایند خانه سوم اب به همراه ناخالصی باید به مدت 3 ساعت ساکن مانده تا نا خالصی ها رسوب کنند.بعد از ان اب شفاف از خانه ششم خارج میشود.واکنش هایی که هیدروکسیدها با پریستول انجام می دهند واکنش هایی اندکی بازگشت پذیرند. از این رو اگر اندکی این رسوبات با قی بمانند، سبب می شود که رسوبات خاصیت چسبندگی خود را از دست دهند و آب خروجی را آلوده کنند. برای همین همواره باید رسوبات خانه آخر کاملاً تخلیه شود.

مواد

در این بخش به مواد مورد استفاده و روش ساخت انها می پردازیم.

1.   پریستول(منعقد کننده):

پریستولبهصورتیکگرمبرلیتر،(حدود 300 گرم در 350 لیتر اب استفاده شود) درابجوشبایدحلشود. درحالیکهابجوشاست،پریستولبایدکمکمبهاب همراه با هم زدن شدیداضافهشودتابهصورتلختهدرنیاید،اگربهصورتلختهدرامد،آنلختههانبایدبهداخلمخازندوزینگپمپهابرود،چراکهبرایفیلترهایانایجاداشکالمیکند.(دوزینگ پمپ روی 50 درصد تنظیم است)

2.   سود:

سود 50 درصد: 175 کیلو در 350 لیتر (دوزینگ پمپ روی 75 درصد تنظیم است) ( هر دقیقه 300 سی سی) . 175 کیلو از سود مخصوص تصفیه پساب را در مخزن ان ریخته و با اب ان را پر کنید.بعد میکسر مربوط به ان را روشن کرده و اجازه دهید که محلول کاملاً هم خورده و سود حل شود.

3.   اسید سولفوریک:

اسید سولفوریک20 درصد، 40 کیلو گرم در 350 لیتر.40 کیلو گرم از اسید سولفوریک را در مخزن ان ریخته و با اب ان را پر کنید(به علت گرمازایی واکنش ابتدا مخزن را تا نیمه اب بریزید و سپس کم کم به ان اسید اضافه کنید و با اب در اخر به حجم برسانید . از تخلیه ناگهانی اسید بپرهیزید زیرا موجب سوختگی شدید میشود).

4.   اکسید کننده:

هیپوکلریتسدیم25 درصد: 80 کیلودر350 لیتر(دوزینگپمپروی25 درصدتنظیماست) (هردقیقه100 سیسی) .80 کیلو از هیپوکلریتسدیمرا در اب حل کرده و در مخزن ان ریخته و با اب ان را پر کنید.بعد در مخزن ان را کاملاً مخلوط کنید.

5.   احیا کننده:

متابی سولفیت سدیم25 درصد، 75 کیلو گرم در 350 لیتر (دوزینگ پمپ روی 35 درصد تنظیم است) ( هر دقیقه 150 سی سی).75 کیلو از متابی سولفیت سدیم را در مخزن ان ریخته و با اب ان را پر کنید.بعد میکسر مربوط به ان را روشن کرده و اجازه دهید که محلول کاملاً هم خورده و متابی سولفیت سدیم حل شود.

6.   شن:

در سطح بستر مورد استفاده قرار میگیرد و دارای انواع مختلف میباشد.شن های دانه درشت در لایه های پایین و شن دانه دیز در لایه های بالاتر قرار میگیرد.

نکات مربوط به تخلیه آب خروجی برروی بستر شنی

1.ابتدا آب صاف روی خانه ششم  به هر میزانی که ممکن است خارج شود.

a.   به وسیله یک شیلنگ و با کمک نیروی ثقل

b.   تا جایی اب باید خارج شود که رسوبات به همراه آن نیایند

2.   وضعیت بستر شنی

a.بستر شنی در روباید از دانه بندی سیلیس زیر یک میلی میتر تشکیل شده است.

b.   شیر را باز کرده تاآب بررویبسترشنیروانشود.

c.باید مراقب بود که اب از روی بستر شنی به بیرون سر ریز نشود

d. بایددانستکهمخزنپایینیبهاندازهکافیجابرایآبخروجی از مخزنشنیدارد

e.باید دانست که به هیچ وجه نباید رسوبات در ته مخزن کلاریفایر بماند که سبب می شود عمل تصفیه پساب به خوبی انجام نشود. (واکنش آگلومره کردن به صورت برگشت پذیر است و باعث می شود که رسوبات به رو ایند

f.زمانی که کیک ها خشک می شوند باید برداشته شوند و کمی هم از شن های زیرین ان باید برداشته شوند.

اب ورودی:

نکات مربوط به طراحی ورود آب به مخازن

·  داشتنفیلتربرایجلوگیریازورودآشغالمانندنخ،تکهچوب، پلاستیکو...

·  ورود آب به مخازن طوری طراحی شود که آب باران یا آب های دیگر ( آب دستشویی و .. ) وارد مخازن نشود.

·  داشتنیک سپتیک در بین راه برای اینکه لجن های ته وان وارد تصفیه پساب نشود و حتماً باید توجه داشت که سپتیک مورد نظر با توجه به تخلیه وان ها، در یک مدت خاص مثلاً ماهی یک یا دو بار تمیز شود

·  اگر مخازن جمع آوری آب پایین تر از وان و سیستم تصفیه پساب باشد نیاز به پمپ برای مکش آب به داخل سیستمتصفیه پساب هست. بهتر است که این پمپ ها حداقل 30 سانت بالا ازکف مخزن کار گذاشته شوند تا اگر لجنی در ته آن جمع می شود، سبب خاموشی تصفیه پساب برای انجام لایبرویی نشود و انجام لایبرویی را تاخیر بیاندازد.

·  وجود یک شیر تخلیه در ته مخازن نگهداری لازم است که انجام لایبرویی یا زمانی که به هر دلیلی نیاز به تخلیه آب مخزن است را سهولت می بخشد

·  پمپ ها برای مکش اب به سیستم تصفیه پساب باید طوری تعبیه شوند که اگر آب از مخزن نگهداری به هر دلیلی سر رفت، بر روی پمپ نریزد

·  محل نگهداری مخازن آب ورودی باید به گونه ای تعبیه شود که اگر آب از سر آن سر رفت، محلی باشد که آب از انجا خارج شود و سطح آب بالا نیاید

·  بهتر است که سیستم پی ال سی به گونه ای طراحی شود که در مواقعی که مخزن آب ورودی پر می شود هشدار دهد.

درمجموعآبورودیبهمخازنمیتواندبهدوقسماسیدیوبازیتقسیمشود.

محلول های اسیدی شامل موارد زیر می باشد،

1.اسید های مورد استفاده برای اسید شویی (کلریدریک و سولفوریک)

2.   کروماتهها (اسیدکرومیکونیتریکو ..)

3.   محلولنیکلالکترولس (اسیداستیک)

4.   محلولاستریپرنیکل (شاملاسیدنیتریک)

5.   شستشوهایبعدازاسیدی

6.   پسابومحلولگالوانیزهاسیدی (شاملاسیدبوریکوگاهاًآمونیم)

7.   لجنهای محلول فسفاته (شامل اسید نیتریک وفسفریک)

محلولهایقلیاییشاملمواردزیرمیشود

1.   چربیگیری (غیرسیانیدیمیباشد)

2.   سود

3.   محلولشستشویبعدازوانسیانیدی (سیانیددارد)

نکات مهم:

1.شدیداً از اختلال محلولهای حاوی یون کروم و سیانید باید جلوگیری شودزیرا باعث تشکیل کمپلکسی از کروم و سیانید میشود که به شدت پایدار بوده و در فرایندهای مذکور شکسته نمیشود.دنگ ان سبز بوده و رسوب نمیکند و بنابراین فرایند تصفیه را با مشکل مواجه میکند.

2.محلولسیانیدیبههیچوجهنبایدبامحلولاسیدیمخلوطشودکهسببایجادگاز هیدروژ ن سیانید می شود که بسیار خطرناک است

3.اگرمحلول های اسیدی وارد مخزن قلیایی شود، حتی اگر مخزن قلیایی شامل سیانید هم نباشد سبب ایجاد نمک می شود که جمع شدن بیش از اندازه آن مشکلات زیادی را به همراه خواهد داشت. (عدم توانایی پمپ برای مکش محلول به وان تصفیه پساب)

4.ورود آب خنثی (آب باران یا دستشویی) به مخزن قلیایی می تواند منجر به کاهش پی اچ و رقیق شدن محلول شود که منجر به مصرف اضافه مواد جهت تنظیم پی اچ در خانه دوم تصفیه پساب می شود.

5.توصیه اکید بر این است که مواد اسیدی به مخزن کروماته منتقل شوند تا هم از ایجاد نمک جلوگیری شود و از ایجاد گاز های خطرناک وهم ازتشکیل رسوب در ته مخزن جلوگیری می کند

اب خروجی:

مشکلاتی که در اب خروجی ممکن است وجود داشته باشد

a)بالاامدنرسوباتریزازتهکلریفایروخارجشدنآنهابههمراهابخروجی:

این امر علی رغم عدم ارضای استانداردهای محیط زیست، سبب می شود که رسوبات ریز بروند و محفظه های چاه را پر کنند و باعث گرفتگی چاه شوند.پس بنابراین باید از بروز ان جلوگیری شود.این امر ممکن است به علت عدم تنظیم pHدر مراحل قبل باشد.

b)   رنگیبودناب

a.   زردبودن:

رنگ مواد آلی یا چربیگیر که از نظر استانداردها مشکلی ندارد

b.   کبودی یا سبزی:

A.احتمالاًبهدلیلعدمپیاچصحیحمرحلهآخر،یونیکفلزباقیماندهورنگابراتغییردادهکهبایدبررویپروسهبیشتردقتکرد.

B.سیانید وارد مخزن کروماته شده و با کروم 6 ترکیب شده وبه کمپلکس سانید و کروم 3 تبدیل شده که بسیار قوی می باشد و آب خروجی به دلیل این ترکیب سبز رنگ می باشد و نشست نمی کند

c.   قرمزی:

یکیازدلایلانمیتواندعدمتبدیلکروم 6 بهکرومسهباشدکهاگرمقداریمتابیسولفیتداخلآببریزیموتغییررنگبدهد، بدین معنی است که کروم 6 وجود دارد و این اب بسیار خطرناک است و باید مجدداً فرایند را طی کند.

کنترل:

در این مکانیزم باید عوامل مختلفی مانندpH، دما و ORPهاکنترل شود:

1.   pH:

همانطور که میدانیم این یک عامل تاٌثیر گذار در فرایند تصفیه است و برای هر خانه باید به دقت کنترل شود

2.   دما:

یکی از مهمترین پارامترهاست و به خصوص در زمستان و در هوای سرد برای اطمینان از کارکرد صحیح تصفیه خانه و سیستم های اندازه گیری باید کنترل شود.دمایکاری سنسورهایpHوORPنبایدزیرصفرباشدیااز30 درجهبیشترشود.

3.   ORP:

برای اطمینان از انجام صحیح واکنش های اکسایش و کاهش باید به دقت کنترل شوند و در محدوده مجاز تنظیم شوند.

در حالتهایی که این سیستم ها در حالت اتوماتیک درست عمل نمیکنند میتوان با انتقال PLCبه حالت دستی انها را با نوجه به استانداردها کنترل کرد.

تجربیات تصفیه پساب شرکت جلاپردازان

مشکلاتی که در اب خروجی ممکن است وجود داشته باشد

1.       بالا امدن رسوبات ریز از ته کلریفایر و خارج شدن آنها به همراه اب خروجی:

a.      این امر علی رغم عدم ارضای استانداردهای محیط زیست، سبب می شود که رسوبات ریز بروند و محفظه های چاه را پر کنند و باعث گرفتگی چاه شوند.

2.      رنگی بودن اب

a.      زرد بودن

                                      i.            رنگ مواد آلی یا چربیگیر که از نظر استانداردها مشکلی ندارد

b.      کبودی

                                      i.            دلیل آن را نمی دانم  ولی به احتمال زیاد به دلیل عدم پی اچ صحیح مرحله آخر، یون یک فلز باقی مانده و رنگ اب را تغییر داده که باید بر روی پروسه بیشتر دقت کرد.

                                     ii.            سیانید وارد مخزن کروماته شده و با کروم 6 ترکیب شده وبه کمپلکس سانید و کروم 3 تبدیل شده که بسیار قوی می باشد و آب خروجی به دلیل این ترکیب سبز رنگ می باشد و نشست نمی کند

c.      قرمزی زدن

                                      i.            یکی از دلایل ان می تواند عدم تبدیل کروم 6 به کروم سه باشد که اگر مقداری متابی سولفیت داخل آب بریزیم و تغییر رنگ بدهد، بدین معنی است که کروم 6 وجود دارد و این اب بسیار خطرناک است و به هیچ وجه نباید به داخل چاه برود

تخلیه آب خروجی برروی بستر شنی

1.      ابتدا آب صاف روی مخزن اخر را به هر میزانی که ممکن است خارج شود.

a.      به وسیله یک شیلنگ و با کمک نیروی ثقل

b.      تا جایی اب باید خارج شود که رسوبات به همراه آن نیایند

2.      وضعیت بستر شنی

a.      بستر شنی در روباید از دانه بندی سیلیس زیر یک میلی میتر تشکیل شده است.

b.      شیر را باز کرده  تاآب  بر روی بستر شنی روان شود.

c.      باید مراقب بود که اب از روی بستر شنی به بیرون سر ریز نشود

d.       باید دانست که مخزن پایینی به اندازه کافی جا برای آب مخزن شنی دارد

e.      باید دانست که به هیچ وجه نباید رسوبات در ته مخزن کلاریفایر بماند که سبب می شود عمل تصفیه پساب به خوبی انجام نشود. (واکنش آگلومره کردن به صورت برگشت پذیر است و باعث می شود که رسوبات به رو ایند

f.        زمانی که کیک ها خشک می شوند باید برداشته شوند و کمی هم از شن های زیرین ان باید برداشته شوند.

هزینه تصفیه پساب از ابتدا تا تاریخ 10 خرداد  90 پس از 4 ماه

مقدار مواد مصرفی تصفیه خانه از ابتدا تا الان با شارژ اولیه

هیپوکلریت سدیم: 290 کیلوگرم (هر کیلو 300 تومان) =87,000 تومان

اسید سولفوریک: 120 کیلوگرم (هر کیلو 400 تومان) = 48,000تومان

پریستول: 1 کیلو گرم (هر کیلو 8000 تومان) =8,000تومان

سود: 420 کیلوگرم ( هر کیلو 600 تومان) =252,000تومان

متابی سولفیت سدیم: 200 کیلوگرم (هرکیلو 1460 تومان)=292,000 تومان

ماسه: 300 کیلو گرم (هر کیلو 240 تومان)=72,000 تومان

مقدار هزینه کل مواد از ابتدا تا به الان: 759,000تومان

مقدار هزینه انسانی:

روزی یک ساعت و ربع(تخمیناً) به عنوان هزینه انسانی برای 90 روز: 135 ساعت (هر نفر ساعت 3000 تومان): حدود 400,000تومان هزینه انسانی

هزینه کل:(به غیر از انرژی)

1,159,000تومان

مقدار آب تصفیه شده: (به طور حدودی بین 50 الی 60 متر مکعب تصفیه شده است)

مقدار هزینه مواد به ازای هر لیتر:12.6 تومان تا 15.2 تومان

مقدار هزینه به ازای هر لیتر: 19.4 تومان تا 23 تومان

هزینه تصفیه پساب

يکشنبه, 01 خرداد, 1390

11:24 ق.ظ

قیمت مواد مصرفی

هیپو کلریت سدیم: کیلویی 300 تومان

سود: کیلویی 600 تومان

پریستول: کیلویی 8000 تومان

متابی سولفیت سدیم: کیلویی 1460 تومان

اسید سولفوریک: کیلویی 400 تومان

قیمت هر بچ 350 لیتری

هیپوکلریت سدیم 25 درصد: 80 کیلو در 350 لیتر: 24,000تومان (دوزینگ پمپ روی 25 درصد تنظیم است) (هر دقیقه 100 سی سی) هر ساعت 6 لیتر، ساعتی 350 لیتر تصفیه: هر لیتر آب: 1.3 تومان هزینه

سود 50 درصد: 175 کیلو در 350 لیتر:105,000تومان (دوزینگ پمپ روی 75 درصد تنظیم است) ( هر دقیقه 300 سی سی) هر ساعت 18 لیتر، به ازای ساعتی 350 لیتر تصفیه: هر لیتر آب، 15 تومان هزینه سود

پریستول 0.1 درصد (1 گرم در لیتر): 300 گرم در 350 لیتر: 2,400تومان (دوزینگ پمپ روی 50 درصد تنظیم است)

هر ساعت 12 لیتر(به ازای 600 لیتر در ساعت) 0.2 تومان

متابی سولفیت سدیم25 درصد: 75 کیلو گرم در 350 لیتر: 109,500تومان(دوزینگ پمپ روی 35 درصد تنظیم است) ( هر دقیقه 150 سی سی)، ساعتی 9 لیتر به ازای 300 لیتر در ساعت ( هر لیتر 10 تومان)

اسید سولفوریک20 درصد: 40 کیلو گرم در 350 لیتر: 16,000تومان : حدوداً ناچیز است

هزینه ماسه: هر کیلو 240 تومان

حدوداً به ازای 10000 لیتر: 20 کیلوگرم : به ازای هر لیتر آب ورودی: 3 تومان

هزینه مواد قلیایی به ازای هر لیتر:19.5 تومان

هزینه مواد اسیدی و کروماته: 13.2 تومان

میانگین مواد مصرفی به ازای هر لیتر: 16 تومان

هزینه انسانی: به ازای هر 2500 لیتر 1 ساعت

هر لیتر 1 تومان هزینه انسانی

هزینه های جانبی:

هر لیتر 3 تومان

حدوداً هر لیتر 20 تومان

ایده های مربوط به تصفیه پساب

شنبه, 17 ارديبهشت, 1390

01:51 ب.ظ

1.      تصفیه پساب طوری طراحی شود که تنظیم پی اچ خانه اول و دوم آن توسط اسید و چربیگیری که قرار است تصفیه شود انجام گیرد.

2.      طوری طراحی شود که متابی سولفیت در داخل مخزن پایینی تزریق شود و دیگر نیازی به خانه اول در فرایند تصفیه نباشد

3.      عدم ریزش خانه اول به خانه دوم و یکسری رفتن به خانه سوم

4.      انجام تصفیه به صورت بچی

تجربیات مربوط به فرایند تصفیه پساب و نگهداری و ساخت مواد

شنبه, 17 ارديبهشت, 1390

12:53 ب.ظ

خانه اولکه مربوط به کروماته و اسیدی است

پی اچ= کمتر از 3.5 و رنگ محلول باید سبز شود.

به طور معمول اسید در این وان دوز نمی شود، چراکه محلول خود معمولاً اسیدی است و نیازی به دوزنیگ اسید ندارد.

برای اینکه مطمئن بشویم که مقدار دوز احیا کننده مناسب است ، آب در حالی که می ریزد در وان باید به رنگ سبز در امده باشد

خانه دوم

در این خانه دو اتفاق می افتد که یکی از انها مهم تر از بقیه است و آن اکسید شدن سیانید به سیانات است. این واکنش بدون داشتنهیچسوبی است و فقط سیانید به سیانات تبدیل می شود. اگر مقدار اکسید کننده بیش از یه مقداری باشد سبب می شود که سیانات نیز به نیتروژن و مونوکسید کربن اکسید شود.

پی اچ در این خانه باید حدود 10.5 باشد.  افزایش پی اچ به معنای مصرف اضافیه سود است که هزینه نسبتاً زیادی می شود

فلزات مانند روی و آهن و . ، هیدروکسید خود را تشکیل می دهند و آماده رسوب می شوند. اگر در این خانه این رسوبات تشکیل نشود در خانه سوم تشکیل خواهند شد.البته به شرطی که پی اچ خانه بعد درست باشد.

پی اچ خانه دوم تحت تاثیر شش عامل است

1.      پی اچ اب ورودی

2.      دبی آب ورودی

3.      پی اچ خانه اول

4.      دبی خانه اول

5.      مقدار دوز سود

6.      مقدار غلظت سود

از عوامل بالا دو عامل دست ما نیست و 4عامل دیگر تحت فرمان هستند که می شود تغییر داد.

زمانی که پی اچ خانه دوم افت شدید دارد می توان کارهای زیر را انجام داد

1.      اول ابی که دارد وارد مخزن می شود، قبل از ورد را برداشته و مقدار پی اچ آن را اندازه گیری می کنیم، اگر پی اچ آن کم بود بدان معنا است که یک عامل اسیدی وارد مخزن شده است. در این حال مقدار دوز سود را به حد ماکزیمم قرار داده و مقدار دبی آب ورودی را به حداقل رسانیده و بهتر است که مقدار دبی مخزن اسیدی یا کروماته را به حداقل رسانیده شود تا پی اچ خانه دوم تنظیم شود.

2.      بهتر است که غلظت سود در مخزن دوزینگ پمپ60 درصد وزنی باشد تا بتواند به سرعت پی اچ را تنظیم کند

3.      در این خانه ممکن است که مقداری گاز متصاعد شود که از تنفس ان باید جدا خود داری شود. به عنوان مثال اگر سیانید به سیانات تبدیل نشده باشد، وقتی محلول اسیدی از خانه اول به خانه دوم میریزد، سبب ایجاد هیدروژن سیانید می شود که حتی در مقدارهای کم هم کشنده است و عوارض ماندگار به جا میگذارد.

خانه سوم

در این خانه پی اچ مناسب با توجه به غلظت محلول ورودی می تواند تغییر کند

در این خانه آگلومره های هیدروکسید فلزات ایجاد می شود و در خانه بعد ته نشین می شود.

عامل آگلومره کردن در این خانه پریستول است، پریستول یک ماده آلی است که انرژی سطحی هیدروکسید فلزات را کاهش می دهد و سبب می شود که به یکدیگر بچسبند و ته نشین شوند که این عمل ته نشین شدن در خانه آخر رخ می دهد.

معمولاً پی اچ مناسب برای این خانه 8.5 است. پی اچ عامل بسیار مهمی در ایجاد رسوب در خانه بعدی است و باید به طور مرتب مورد دقت قرار گیرد.

اگر پی اچ خانه دوم از از 9.5 کمتر شود، سبب می شود که پی اچ خانه سوم نزول کند که سبب عدم ته نشینی رسوبات می شود.

خانه چهارم

تجربیات در مورد آب خروجی و بستر شنی

شنبه, 17 ارديبهشت, 1390

10:44 ق.ظ

مشکلاتی که در اب خروجی ممکن است وجود داشته باشد

1.       بالا امدن رسوبات ریز از ته کلریفایر و خارج شدن آنها به همراه اب خروجی:

a.      این امر علی رغم عدم ارضای استانداردهای محیط زیست، سبب می شود که رسوبات ریز بروند و محفظه های چاه را پر کنند و باعث گرفتگی چاه شوند.

2.      رنگی بودن اب

a.      زرد بودن

                                      i.            رنگ مواد آلی یا چربیگیر که از نظر استانداردها مشکلی ندارد

b.      کبودی

                                      i.            دلیل آن را نمی دانم  ولی به احتمال زیاد به دلیل عدم پی اچ صحیح مرحله آخر، یون یک فلز باقی مانده و رنگ اب را تغییر داده که باید بر روی پروسه بیشتر دقت کرد.

                                     ii.            سیانید وارد مخزن کروماته شده و با کروم 6 ترکیب شده وبه کمپلکس سانید و کروم 3 تبدیل شده که بسیار قوی می باشد و آب خروجی به دلیل این ترکیب سبز رنگ می باشد و نشست نمی کند

c.      قرمزی زدن

                                      i.            یکی از دلایل ان می تواند عدم تبدیل کروم 6 به کروم سه باشد که اگر مقداری متابی سولفیت داخل آب بریزیم و تغییر رنگ بدهد، بدین معنی است که کروم 6 وجود دارد و این اب بسیار خطرناک است و به هیچ وجه نباید به داخل چاه برود

تخلیه آب خروجی برروی بستر شنی

1.      ابتدا آب صاف روی مخزن اخر را به هر میزانی که ممکن است خارج شود.

a.      به وسیله یک شیلنگ و با کمک نیروی ثقل

b.      تا جایی اب باید خارج شود که رسوبات به همراه آن نیایند

2.      وضعیت بستر شنی

a.      بستر شنی در روباید از دانه بندی سیلیس زیر یک میلی میتر تشکیل شده است.

b.      شیر را باز کرده  تاآب  بر روی بستر شنی روان شود.

c.      باید مراقب بود که اب از روی بستر شنی به بیرون سر ریز نشود

d.       باید دانست که مخزن پایینی به اندازه کافی جا برای آب مخزن شنی دارد

e.      باید دانست که به هیچ وجه نباید رسوبات در ته مخزن کلاریفایر بماند که سبب می شود عمل تصفیه پساب به خوبی انجام نشود. (واکنش آگلومره کردن به صورت برگشت پذیر است و باعث می شود که رسوبات به رو ایند

f.        زمانی که کیک ها خشک می شوند باید برداشته شوند و کمی هم از شن های زیرین ان باید برداشته شوند.

تجربیات در مورد آب ورودی به مخازن

شنبه, 17 ارديبهشت, 1390

09:45 ق.ظ

در مجموع آب ورودی به مخازن می تواند به دو قسم اسیدی و بازی تقسیم شود.

محلول های اسیدی شامل موارد زیر می باشد،

1.       اسید های مورد استفاده برای اسید شویی (کلریدریک و سولفوریک)

2.      کروماته ها (اسید کرومیک و نیتریک و ..)

3.      محلول نیکل الکترولس (اسید استیک)

4.      محلول استریپر نیکل (شامل اسید نیتریک)

5.      شستشو های بعد از اسیدی

6.      پساب و محلول گالوانیزه اسیدی (شامل اسید بوریک و گاهاً آمونیم)

7.      لجن های محلول فسفاته (شامل اسید نیتریک  و فسفریک)

محلول های قلیایی شامل موارد زیر می شود

1.      چربی گیری (غیر سیانیدی می باشد)

2.      سود

3.      محلول شستشوی بعد از وان سیانیدی (سیانید دارد)

نکته ی مهم:

محلول سیانیدی به هیچ وجه نباید با محلول اسیدی مخلوط شود که سبب ایجاد گاز هیدروژ سیانید می شود که بسیار خطر ناک است

اگرمحلول های اسیدی وارد مخزن قلیایی شود، حتی اگر مخزن قلیایی شامل سیانید هم نباشد سبب ایجاد نمک می شود که جمع شدن بیش از اندازه آن مشکلات زیادی را به همراه خواهد داشت. (عدم توانایی پمپ برای مکش محلول به وان تصفیه پساب)

ورود آب خنثی (آب باران یا دستشویی) به مخزن قلیایی می تواند منجر به کاهش پی اچ و رقیق شدن محلول شود که منجر به مصرف اضافه مواد جهت تنظیم پی اچ در خانه دوم تصفیه پساب می شود.

توصیه اکید بر این است که مواد اسیدی به مخزن کروماته منتقل شوند تا هم از ایجاد نمک جلوگیری شود و از ایجاد گاز های خطرناک وهم ازتشکیل رسوب در ته مخزن جلوگیری می کند

نکات مهم

برای طراحی ورود آب به مخازن موارد زیر باید رعایت شود

1.      داشتن فیلتر برای جلوگیری از ورود آشغال مانند نخ، تکه چوب،  پلاستیک و ...

2.      ورود آب به مخازن طوری طراحی شود که آب باران یا آب های دیگر ( آب دستشویی و .. ) وارد مخازن نشود.

3.      داشتنیک سپتیک در بین راه برای اینکه لجن های ته وان وارد تصفیه پساب نشود و حتماً باید توجه داشت که سپتیک مورد نظر با توجه به تخلیه وان ها، در یک مدت خاص مثلاً ماهی یک یا دو بار تمیز شود

4.      اگر مخازن جمع آوری آب پایین تر از وان و سیستم تصفیه پساب باشد نیاز به پمپ برای مکش آب به داخل سیستمتصفیه پساب هست. بهتر است که این پمپ ها حداقل 30 سانت بالا ازکف مخزن کار گذاشته شوند تا اگر لجنی در ته آن جمع می شود، سبب خاموشی تصفیه پساب برای انجام  لایبرویی نشود و انجام لایبرویی را تاخیر بیاندازد.

5.      اما وجود یک شیر تخلیه در ته مخازن نگهداری لازم است که انجام لایبرویی یا زمانی که به هر دلیلی نیاز به تخلیه آب مخزن است را سهولت می بخشد

6.      پمپ ها برای مکش اب به سیستم تصفیه پساب باید طوری تعبیه شوند که اگر آب از مخزن نگهداری به هر دلیلی سر رفت، بر روی پمپ نریزد

7.      محل نگهداری مخازن آب ورودی باید به گونه ای تعبیه شود که اگر آب از سر آن سر رفت، محلی باشد که آب از انجا خارج شود و سطح آب بالا نیاید

8.      بهتر است که سیستم پی ال سی به گونه ای طراحی شود که در مواقعی که مخزن آب ورودی پر می شود هشدار دهد.

تجربه

جمعه, 29 بهمن, 1389

01:13 ب.ظ

رنگ خانه اول باید به صورت سبز در آمده باشد تا از احیای کروم 6 ظرفیتی مطمئن باشیم

تقریباً برای هر هزار کیلوگرم اسیدی که خالی می شود، 30-40 کیلوگرم سود مورد نیاز است تا آن را خنثی کند.

m=مولار v=حجم

واکنش هایی که هیدروکسیدها با پریستول انجام می دهند واکنش هایی هستند که اندکی بازگشت پذیرند. از این رو اگر اندکی این رسوبات با قی بمانند، سبب این می شود که خاصیت چسبندگی خود را از دست دهند و آب خروجی را آلوده کنند. برای همین همواره باید رسوبات خانه آخر کاملاً تخلیه شود.

در خانه آخر، همواره اب رویی تمیز است، زمانی که می خواهیم ان را تخلیه کنیم بر روی بستر شنی، بهتر است که آب رویی را به گونه ای خارج کرده و به چاه بریزیم

ساخت مواد تصفیه پساب

جمعه, 29 بهمن, 1389

01:03 ب.ظ

درساخت مواد برای تصفیه پساب، شاید مهم ترین آن ساخت پریستول باشد.

پریستول به صورت یک گرم بر لیتر، در اب جوش باید حل شود.

 درحالی که اب جوش است،پریستول باید کمکم به اب اضافه شود تا به صورت لخته در نیاید، اگر به صورت لخته در امد، آن لخته ها نباید به داخل مخازن دوزینگ پمپ ها برود، چراکه برای فیلتر های ان ایجاد اشکال می کند.

گلدوزی برنامه نویس پی ال سی

09127010600 سعید اباد 

سروو موتور بهتر است برای 200 کیلو یک 2 کیلو وات جواب می دهد قیمت با گیربکس 10000000ریال و

موتور گیر بکس 400 و یا 500 ارزانتراست که مهم است

در سرور موتور هسته اهنربا ست و ترمز دارد ولی در دینام هسته اهنی است و دوام ندارد

هیپو کلرید سدیم اکسید کننده  که 3000 ریال

متابی سولفید برایر رکرم  هر کیلو 7000 ریال

اسید سولفوریک 5000ریال

سود

پرستول هر کیلو 80000ریال است منتعقد کننده کاتیونی

نگهداری ابزارآلات

1389-11-23

2:13 PM

نگهداری سنسور های پی اج و ار او

دمای کاری ان نباید زیر صفر باشد یا از 30 درجه بیشتر شود

منابع انسانی کارگاه های آبکاری :

1.مدیریت ارشد

2.جانشین مدیریت

3. سرپرستان و مدیران میانی

4.پرسنل تولید

5. پرسنل کنترل کیفیت

6. پرسنل مالی

7.سهامداران و فلسفه آنها از تاسیس شرکت!

1.شاخص های بهره وری

2.1. کلیات

3.1.اندازه گیری وتحلیل

دستورالعمل 9006-01-09:

برای اندازه گیری مقدار بومه یک محلول به صورت زیر عمل کنید

1. یک استوانه مدرج 1000 سی سی بردارید

2. استوانه را با اب بشویید و با مقداری از محلول مورد ازمایش اغشته نمایید

3. یک لیتر از محلول را در داخل استوانه بریزید

4.بومه سنج را داخل ان قرار داده و عدد مربوط به ان را بخوانید

مختصری از آبکاری الکتریکی

آبکاری الکتریکی فرآیندی است که در آن با استفاده از جریان برق لایه نازکی از یک فلز روی سطح فلزی دیگر رسوب داده می شود. جریان برق و عوامل احیا کننده ایی که در این فرآیند مصرف می شوند ارزان هستند. این امر توجیه اقتصادی خوبی برای توسعه این روش است.

هدایت الکتریکی محلول:

محلول کلرید سدیم و آهک در آب هدایت الکتریکی خوبی دارند در حالی که محلولهای شکر و اوره هادی خوبی نیستند. برای درک این مطلب یعنی اختلاف ظرفیت هدایت الکتریکی محلولها بهتر است آنها را با هم مقایسه کرد. هدایت الکتریکی خوب فلزات به واسطه حرکت آزادانه الکترونهاست.وقتی فلزات در میدان الکتریکی قرار می گیرد الکترونها از قطب مثبت حرکت می کنند ولی عملاً هسته ها و یونهای اتمی داخل فلز ساکن هستند. به طور کلی یک ماده هنگامی می تواند جریان الکتریسیته را هدایت کند که الکترون یا دیگرذرات باردار یعنی یونها در داخل آن حرکتکنند. در تمام محلولهای هادی جریان برق مولکولها به ذرات باردار یا یون (مثبت ومنفی) تجزیه می شوند یونهای بار منفی به طرف آند حرکت می کنند به همین دلیل آنیون نامیده می شوند. برعکس یونهای مثبت به طرف کاتد حرکت می کنند و به همین دلیل کاتیون نامیده می شوند.

کاتد و آند:

صفحات فلزی غوطه ور در محلول هستند که از طریق آنها الکترون آزاد یا جذب می گردد. این صفحات را الکترود نیز می گویند. الکترودی که الکترون آزاد کرده و بار مثبت پیدا می کند آند و الکترودی که الکترون وارد محلول می کند کاتد می گویند.

الکترولیت: محیط حمل جریان از طریق جابجایی یونهاست. در محلول های هادی جریان ، حلال عوامل موجود را به دو دسته ذرات مثبت و منفی تجزیه می کند.

الکترولیز: در محلول هادی جریان الکتریسیته در اثر واکنش بین حلال و مواد حل شده یونهای بارداری به وجود می آید که با عبور جریان، یونهای منفی (آنیون) به سمت قطب مثبت و یونهای مثبت (کاتیون) به سمت قطب منفی حرکت می کنند.

به این ترتیب در اثر واکنش الکتروشیمیایی که رخ می دهد یونها با از دست دادن الکترون در آند و گرفتن الکترون در کاتد به محصولاتی تبدیل می شوند که از نظر بار الکتریکی خنثی هستند این پدیده را الکترولیز می گویند. مشابه الکترولیز در فرآیند آبکاری الکتریکی برقراری میدان الکتریکی در محلول، آند با از دست دادن الکترون به صورت مثبت وارد محلول شده و به سمت کاتد حرکت می کند. در کاتد یونهای مثبت با دریافت الکترون خنثی شده و به صورت فیلم نازک و صافی روی کاتد (فلز مبنا) رسوب می کنند.

Q = I × t
W α Q
W α It
W = ZIt

قوانین الکترولیز: الکترولیزنتیجه جذب و دفع الکترونها است که فقط در سطوح الکترودها انجام می گیرد. به همین دلیل محصولات الکترولیز نیز تنها در سطوح الکترودها به وجود می آیند. در هر فرآیند الکترولیزی، رسوبی که روی الکترود تشکیل می شود مستقیماً با مقدار جریان عبور کرده از الکترولیت متناسب است. مقدار جریان عبوری از الکترولیت با شدت جریان و مدت زمان عبور جریان متناسب است. (قانون اول فارادی). اگر مقدار الکتریسیته بر حسب کولمب Q، شدت جریان عبوری بر حسب آمپر I و مدت زمان عبور جریان بر حسب ثانیه t باشد می توان نوشت:

W α Qوزن رسوب یا

Z ثابتی است که به مشخصات ذرات یونی فلز رسوبی بستگی دارد.Z را «اکی والان» الکتروشیمیایی ذرات یونی نیز می گویند.یعنی مقدار جرمی که در اثر عبور یک کولمب جریان از الکترولیت از آند آزاد می شود.

ECE اکی والان وزنی یا شیمیایی یا وزنی یک ماده برابر نسبت وزن به ظرفیت آن است.

ظرفیت / وزن اتمی = اکی والان شیمیایی

اگر جریانی که از دو الکترولیت متفاوت عبور می کند یکسان باشد و وزن رسوب روی دو الکترود به ترتیب W1 ، W2 و اکی والان وزنی آنها m1 ، m2 باشد می توان نوشت

در آبکاری الکتریکی آند دو نقش دارد یکی اینکه مدار اکتریکیرا کامل می کند و دوم اینکه در آندهای حل شونده مقدار فلز مصرفی را تامین می کند. در بیشتر فرایندهای آبکاری الکتریکی مثل ابکاری مس، نیکل و روی و ... آند را از جنس فلز رسوبی انتخاب می کنند. از موارد نادری که ازآند نامحلول استفاده می شود آبکاری کرم است. در اینجا از آندهای سربی یا آلیاژی استفاده می شود. در ابکاری روی در حمام های سیاندی برای جلوگیری از اضافه رسوب یا در ابکاری سطوح داخلی یا سطوح باریک برای اینکه ابعاد آند ثابت بماند همراه آند حل شونده، آند نامحلول نیز استفاده می شود.

آندهای حل شونده به طور اتوماتیکفلز مصرفی در حمام را تامین می کنند. در این موارد حداقل مواد به حمام اضافه می شود. کیفیت آندها بر حسب روش تولید یا ساخت آن تغییر می کند. برای مثال آندهای ریختگی دانه های درشتی داشته و به طور غیر یکنواختی حل می شود. ولی آندهای نورد شده ساختار دانه ریزی داشته و به طور یکنواخت تر حل می شود. آندهای نامحلول معایب و مزایایی دارد.

مزایای آندهای نامحلول به شرح زیر است.

خیلی محکم قابل نصب هستند

فقط یکبار در وان نصب می شود و نیاز به تعویض مکرر آنها نیست

چون ابعاد آنها ثابت می ماند بناراین فاصله بین الکترودها نیز ثابت مانده و نیازی به اصلاح نیست. این امر در آبکاری سطوح داخلی بسیار مهم است.

معایب آندهای نامحلول به شرح زیر است

فلز مصرف شده را جبران نمی کند. بنابراین باید به طور مرتب ترکیب حمام چک شده و مواد جدید به آن اضافه می شود.

احتمال تغییر پی اچ بسیار زیاد است مخصوصاً اگر محلول حاوی ترکیبات بافری نباشد.

حضور اکسیژن در آندها ترکیبات آلی و سیانید حمام را اکسید کرده و مقدار آنها را کاهش می دهد.

تشکیل رسوب فلز:

در آبکاری الکتریکی دو پارامتر خیلی مهم باید کنترل شود. یکی سرعت تشکیل هسته های فلزی روی کاتد و دیگر رشد این هسته ها است. کنترل هر عامل دیگر روی دو پارامتر مزبور اثر می­گذارد. اگر شرایط برای رسوب به گونه ای باشد که هسته های جدید بیشتری روی سطح کاتد تشکیل شود، رسوبی دانه ریز، سخت و صاف تولید خواهد شد. برعکس اگرپارامترهای عملیات به گونه ای باشد که رشد هسته های روی کاتد تسریع شود، رسوبی دانه درشت، زبر و نرم تولید خواهد شد.

دانسیته جریان:

در دانسیته جریان پایین(کم) فلز خیلی آرام رسوب میکند، به عبارتی روند احیا یونها در کاتد که به تشکیل رسوب منجر می شود آرام است. در این شرایط برای رشد هسته های فلزی فرصت کافی وجود دارد از این رو رسوبی دانه درشت ایجاد می شود. با افزایش دانسیته جریان سرعت تخلیه یون ها در کاتد افزایش یافته و در نتیجه دامنه تشکیل هسته های جدید افزایش پیدا می کند. دراین حالت رسوبی دانه ریز ایجاد می شود ولی باد توجه کرد ک داسیته جریان از دانسیته جریان حد نباید تجاوز کند.

درجه حرارت:

معلوم شده است که اگر دانسیته جریان بالاتری انتخاب شود به هما نسبت دمای حمام بید افزایش یابد تا کیفیت رسوب محفوظ بماند. افزایش دمای حمام روی سه عامل اثر می گذارد.

· یون های مصرفی در کاتد خیلی سریع تامین می شود طوریکه اثرات منفی ناشی از کمبود یون برطرف شود

· سرعت رشد هسته ها افزایش یافته و در نتیجه رسوبی دانه درش ایجاد می شود.

· اضافه ولتاژ هیدروژن پایین آمده و کیفیت رسوب کاهش پیدا می کند.

غلظت فلز:

غلظت نمک فلزی که روی سطح کار رسوب می کند خیلی مهم است. تجربه نشان می دهد که اگر غلظت فلز رسوبی در حمام زیاد باشد می توان دانسیته جریان را افزایش داد. چون در این شرایط با افزایش دانسیته جریان، ضافه ولتاژ هیدروژ نیز افزایش پیدا می کند که خود مزیت دیگری است. در این حال علاوه بر افزایش دانسیته جریان، حرکت میله کاتدی، هم زدن محلول برای رساندن یون های مصرفی به کاتد برای دست یبی به نتایج مطلوب مفید خواهد بود.

نوع حمام:

رسوب خوب در حمامی ایجاد می شود که یون های کمپلکس آن بیشتر از یون های ساده فلز باشد.

ویژگی های آبکاری الکتریکی:

آبکاری الکتریکی باید خواص مورد نیاز برای تشکیل رسوب را داشته باشند، برای مثال

· به اندازه کافی حاوی فلز رسوبی باشد.

· برای کم شدن مصرف انرژی هدایت الکتریکی خوبی داشته باشد

· در هر شرایط جغرافیایی پایدار بماند به عبارتی پوشش نباید تحت تاثیر شرایط اتمسفری قرار گیرد

· ظرفیت کافی برای تشکیل آند مناسب را داشته باشد تا مقدار فلز در محلول متعادل بماند

· توانایی ایجاد پوششی محکم و صاف را داشته باشد.

· قدرت پرتابی آن بالا باشد.

محلول های استفاده شده نسبت به محلول ها تازه نتایج بهتر ارائه می دهند.

کیفیت آبکاری با توجه به کاربرد آن فرق می کند. کیفیت رسوب های نازک را می توان با کنترل ضخامت و مقاومت به خوردگی آن بررسی کرد. برای رسوب های ضخیم پارامترهای دیگر نیز مطرح است از قبیل عدم وجود ترک های مویی در پوشش.اصو

فرایند کامل آبکاری دریک نگاه:

1- چربی گیری حلالی

2- شستشو( 2 وان)

3- چربی گیری گرم

4- شستشو ( 2 وان)

5- اسید شویی

6- شستشو ( 2 وان- ترجیحا 3 وان )

7- Descaling

8- شستشو ( 2وان)

9- گالوانیزه سیانوری

10- شستشو ( 3 وان)

11- اسید رقیق

12- شستشو (1 وان)

13- کروماته ( ابی-زرد-سبزو یا مشکی)

14- شستشو(2 وان)

15- شستشو( اب گرم)

16- لاک محافظ کروماته

از آنجاکه آنجام آبکاری با فرایند فوق ضامن کیفیت قطعات میباشد اما دربرخی از کارگاهها بجهت کاهش هزینه ها میتوان از بخش هایی از فرایند فوق صرف نظر کرد بشرط آنکه سایر مراحل با دقت بیشتری انجام گردند.

مراحلی که قابل حذف شدن هستند عبارتند از مراحل 1-2-7-8-15-16 که با حذف این مراحل طول فرایند کاهش یافته و در مصرف مواد و نیز زمان صرفه جویی خواهد شد.

شرح مراحل فرایند :

1-چربی گیری حلالی:

درصورتی که قطعات با لایه ای از بنزین به سالن آبکاری وارد گردند به جهت حفاظت از وانهای آبکاری حتما میبایست با نوعی از چربی گیر که قابلیت انحلال روغن را در خود داشته باشد شسته شود.

استفاده از حلالهای کلر دار بدلیل سرطانزا بودن چندی است که منسوخ گردیده است حلالهای صنعتی نظیر ََAw4-2 و Aw4-3مناسب میباشند. استفاده از بنزین تحت هیچ شرایطی توصیه نمیگردد. درصورتی که هیچ یک از مواد فوق در اختیار نباشد استفاده از ترکیبات شوینده توصیه میگردد

برای این منظورآب داغ حاوی پودرهای شوینده و تعویض .زود به زود آن ضمن داشتن صرفه اقتصادی هیچ گونه آلودگی در بر ندارد .هر چقدر اب داغتر باشد اثرآن بهتر است . البته استفاده از سیستم های بخار داغ و تحت فشار وبا آب داغ تحت فشار در چند کارخانه مورد استفاده قرار گرفته ونتایج آن مطلوب گزارش شده است .

2- شستشو

شاید یکی از مهمترین بحث های مطروحه درهرآبکاری شستشو ها باشد . وان شستشو از لحاظ حجم باید متناسب با قطعاتی باشد که درآن وارد میشود . همچنین شدت آب ورودی نیز باید متناسب با مقدار کاری باشد که برای شستشو وارد وان میگردد. .دراین میان زمان نیز از اهمییت خاصی برخورداراست.

مقدار محلول خروجی از هر بارل تقریبا 5/0 تا5/1 لیتر است که وارد وان شستشو میگردد. همچنین مقدار سر ریزرابرای وان شستشو باید درحدی نگه داشت که غلظت مواد آلاینده آن حداکثر 1% باشد. لذا برای یک وان 100 لیتری شدت سرریز باید طوری باشد که در زمان حدفاصل ورود دو سبد حداقل 10 لیترآب سرریز گردد. زمان لازم برای هر شستشو تقریبا 1 دقیقه و برای شستشوهای دوم به 5/0 دقیقه کاهش پیدا میکند.همچنین 5/0 دقیقه فرصت چکه کردن به قطعات داده شود.

3- چربی گیر گرم

با وجود اینکه گالوانیزه سیا نوری نسبت به سایرانواع گالوانبزه ازحساسیت کمتری برخوردار است اما دلایل متعدی وجود دارد که استفاده از چربی گیر گرم رالزام می بخشد.

معمولا چربی گیرها با غلظت 4 تا 7 درصد ساخته شده و دمای کاری آنها بین 70تا 90 درجه میباشد.زمان مناسب برای غوطه وری 5 تا 10 دقیقه میباشد.در صورتیکه ظرف زمان مقررچربی گیری جواب مطلوب نداد قطعا نیاز به تقویت یا تعویض دارد.

4- شستشو

شاید یکی از مهمترین بحث های مطروحه درهرآبکاری شستشوها باشد . وان شستشو از لحاظ حجم باید متناسب با قطعاتی باشد که درآن وارد میشود . همچنین شدت آب ورودی نیز باید متناسب با مقدار کاری باشد که برای شستشو وارد وان میگردد. .دراین میان زمان نیز از اهمیت خاصی برخورداراست.

مقدار محلول خروجی از هر بارل تقریبا 5/0 تا5/1 لیتر است که وارد وان شستشو میگردد. همچنین مقدار سر ریزرابرای وان شستشو باید درحدی نگه داشت که غلظت مواد آلاینده آن حداکثر 1% باشد. لذا برای یک وان 100 لیتری شدت سرریز باید طوری باشد که در زمان حدفاصل ورود دو سبد حداقل 10 لیتر اب سرریز گردد. زمان لازم برای هر شستشو تقریبا 1 دقیقه و برای شستشوهای دوم به 5/0 دقیقه کاهش پیدا میکند.همچنین 5/0 دقیقه فرصت چکه کردن به قطعات داده شود.

5- اسید شویی

این مرحله جهت زدودن انواع اکسیدهای فلزی رنگهاواسکیلهاست. معمولا غلطت اسید درزمان غوطه وری اثر مستقیم میگذارد.همچنین جنس قطعه از لحاظ ماتالوژیکی تعیین کننده نوع و غلظت اسید مصرفی می باشد.فرمولاسیون ذیل برای اکثر قطعات مورد استفاده قرار گرفته ونتایج آن مطلوب بوده است:

جوهرنمک غلیظ 50% حجمی

اسید سولفوریک غلیظ 18% حجمی

اب 30% حجمی

باز دارنده خوردگی 1% حجمی

دترجنت 1% حجمی

در ساخت این ترکیب اسیدی حتما مراحل ذیل رعایت گردد:

ابتدا اسید سولفوریک لازم رابه آرامی به آب اضافه نموده و صبرکنید تا کاملا خنک شود .سپس محلول خنک شده را به جوهر نمک بیافزایید.دست آخر بازدارنده خوردگی و دتر جنت را اضافه نمایید.

بهترین دمای کاری برای این ترکیب اسیدی 25 تا 35 درجه میباشدو زمان غوطه وری حداکثر 20دقیقه است.درصورتیکه یک قطعه بیش از حد نیاز در اسید بماند :

*دچار خوردگی گشته و در تستهای ابعادی مردودخواهد شد.

*با جذب هیدروژن

الف: امکان ترد شدن و شکنندگی قطعه وجود دارد.

ب: پذیرش پوشش توسط قطعه دچارنقصان و ضعف خواهد گردید.

*بواسطه آثاری که اسید بر روی قطعه باقی میگذارد.قطعه کیفیت ظاهری مطلوبی نخواهد داشت و چه بسا در سالت اسپری نیز مردود گردد.

6- شستشو

شاید یکی از مهمترین بحث های مطروحه درهرآبکاری شستشو ها باشد . وان شستشو از لحاظ حجم باید متناسب با قطعاتی باشد که درآن وارد میشود . همچنین شدت آب ورودی نیز باید متناسب با مقدار کاری باشد که برای شستشو وارد وان میگردد. .دراین میان زمان نیز از اهمییت خاصی برخورداراست.

مقدار محلول خروجی از هر بارل تقریبا 5/0 تا5/1 لیتر است که وارد وان شستشو میگردد. همچنین مقدار سر ریزرا برای وان شستشو باید درحدی نگه داشت که غلظت موادآلاینده آن حداکثر 1% باشد. لذا برای یک وان 100 لیتری شدت سرریز باید طوری باشد که در زمان حدفاصل ورود دو سبد حداقل 10 لیتر اب سرریز گردد. زمان لازم برای هر شستشو تقریبا 1 دقیقه و برای شستشوهای دوم به 5/0 دقیقه کاهش پیدا میکند.همچنین 5/0 دقیقه فرصت چکه کردن به قطعات داده شود.

7- Descaling

این فرایند جایگزین مناسبی برای سیلکهای طولانی اسید شویی است که ضمن کوتاه تر بودن زمان اجرای آن آثار سواسید شویی را ندارد. این فرایند از اسید شویی گرانتر تمام میشود.لذا توصیه میگردد ازآن برای قطعات سخت کاری شده استفاده گردد.

این محلول با داشتن مواد قلیایی وسیانور و مواد کمپلکس کننده و به کمک جریان اندی جرمها واسکیلها رااز سطح جدا کرده وآنها را معلق نگه میدارد.

ترکیب ساخت 15 درصد وزنی است که محلولی با بومه 13 خواهد داد دمای مناسب کار30تا 50 درجه است زمان با توجه به ضخامت لایه Scaleبین 10 تا 15 دقیقه در نوسان میباشد. جریان 1 تا 5/1 امپر بازای هر لیتر محلول و یا چگالی جریان 7تا 15آمپر بر دسی متر مربع لازم میباشد. همچنین ولتاژدستگاه بین 12 تا15 ولت در نوسا ن خواهد بود.

8- شستشو

شاید یکی از مهمترین بحث های مطروحه درهرآبکاری شستشو ها باشد . وان شستشو از لحاظ حجم باید متناسب با قطعاتی باشد که در آن وارد میشود . همچنین شدت آب ورودی نیز باید متناسب با مقدار کاری باشد که برای شستشو وارد وان میگردد. .دراین میان زمان نیز از اهمییت خاصی برخورداراست.

مقدار محلول خروجی از هر بارل تقریبا 5/0 تا5/1 لیتر است که وارد وان شستشو میگردد. همچنین مقدار سر ریزرابرای وان شستشو باید درحدی نگه داشت که غلظت موادآلاینده آن حداکثر 1% باشد. لذا برای یک وان 100 لیتری شدت سرریز باید طوری باشد که در زمان حدفاصل ورود دو سبد حداقل 10 لیتر آب سرریز گردد. زمان لازم برای هر شستشو تقریبا 1 دقیقه و برای شستشوهای دوم به 5/0 دقیقه کاهش پیدا میکند.همچنین 5/0 دقیقه فرصت چکه کردن به قطعات داده شود.

9- گالوانیزه سیا نوری

مناسبترین غلظت برای این وان بشرح ذیل میباشد:

Zn 20 تا 30 گرم در لیتر معادل 36 تا 54 گرم در لیتر سیانور روی

NaCN 40تا 70گرم در لیتر معادل 27تا 40 گرم در لیتر سیانور سدیم

NaOH 70 تا 90 گرم در لیتر

همواره بین سیانورسدیم محلول و فلز نسبتی برقرار است که تا حد زیادی تعیین کننده خواص آبکاری و شرایط آن میباشد. تجربه نشان داده است که عدد75/2 بهترین عدد برای دمای 25 تا 35 درجه است .

دما در وان گالوانیزه سیانوری یک فالکتور مهم تلقی میگردد .اثر دما عمدتا روی براقی است زیرا اغلب براقیهای موجود توان کاری خود را در دمای بالاتر از 35 درجه از دست میدهند.

چگالی جریان لازم برای گردان بین 5/0 تا 5/ 1آمپر بر دسی متر مربعو برای ثابت بین 3 تا 6 آمپر بر دسی متر مربعمیباشد.نسبت سطح آند به کاتد حداقل 2 به 1 میباشد.یعنی به ازای هر یک متر مربع سطح کاتد حداقل 2 متر مربع سطح آ ند لازم است .

تامین این سطح با استفاده همزمان آند روی و ورق اهن امکان پذیر است.

در صورتیکه تمام شرایط فوق الذکر رعایت گردد در مدت 45 دقیقه تقریبا 8 میکرون پوشش گالوانیزه برروی سطح خواهد نشست که این میزان برای پذیرش کروماته مناسب میباشد.با افزایش غلطت جریان ودما میتوان سرعت آـبکاری را افزایش داد .

برای راه اندازی یک گردان 450لیتری گالوانیزه سیانوری:

سیانور روی 5/16 کیلوگرم

سیانور سدیم 4/12 کیلوگرم

سود کاستیک 5/36

براقی بمیزان لازم

اصلاح کننده 1-5/0 لیتر

ابتدا سود کاستیک را در 30% آب حل کرده سپس سیانور سدیم ودست آخر سیانور روی حل میگردد.

مقدارلازم اصلاح کننده و پس ازآن براقی افزوده میگردد اکنون وان آماده بهره برداری است.

میزان افزایش براقی درحین کار بستگی به زمان ابکاری و شدت جریان مصرفی دارد برای براقی سپهر افروز شیمی بازای هر 10000امپر ساعت مقدار 15/1 تا 2 لیتر مصرف میگردد. میزان براقی مورد نیاز هر بارل با فرض اینکه یکساعت بچرخد و حدود 400امپر جریان بکشد تقریبا 60تا 80 سی سی می باشد.مایع اصلاح کننده ترکیبی است جایگزین سولفور سدیم و برای حذف فلزات سنگین بسیار مناسب میباشد. فلزات سنگین شامل سرب کادمیم ونقره میباشند که از طریق آند وسود کاستیک و حتی توسط قطعه وارد محلول می گردند .مقدار مصرف این ترکیب بطور تقریبی نصف میزان براقی است.

جهت کنترل غلظتهای محلول آزمایشات مرتب ومتناوب لازم میباشد.برای سنجش روی هر سه روز یکبار وبرای سنجش سود وسیانور سدیم هر هفته یکبار آزمایش لازم است.کربنات سدیم محلول نیز ماهی یکبار سنجیده میشود.

دستورالعمل 9006-01-03:

انالیز یون روی:

وسایل و مواد لازم

1. پیپت 2 میلی لیتری

2. ارلن مایر 250

3. بورت

4. محلول EDTA.0.0578 نرمال(21.6گرم EDTAدر بالن یک لیتری با اب مقطر به حجم رسانده شود)

5. بافر PH =10(53/5 گرم امونیوم کلرید + 350 سی سی امونیاک در بالن یک لیتری به حجم رسانده شود)

6. محلول شناساگر EBT(یک گرم اریو کروم بلک تی در 50 سی سی اب مقطر)

7. محلول فرمالدئید (200 سی سی محلول فرمالدئید 40% در بالن یک لیتری با اب به حجم رسانده شود)

8. اب مقطر

روش انجام

1. 2 میلی لیتر از محلول نمونه را به کمک پیپت داخل ارلن مایر بریزید

2. به محلول ارلن 100 میلی لیتر اب اضافه کنید

3. مقدار 20 میلی لیتر محلول بافر اضافه کنید

4. 2-3 قطره از محلول شناساگر EBTبه ارلن اضافه کنید

5. به محلول بالا 10 میلی لیتر محلول فرمالدئید اضافه کنید

6. حال محلول اماده شده را بوسیله EDTA0.578 نرمال تا تغییر رنگ از بنفش تا ابی تیتر کنید

7. هنگامی که به رنگ ابی رسیدید به محلول چند قطره محلول فرمالدئید اضافه کنید اگر رنگ ابی تا 30 ثانیه پایدار بود تیتراسیون پایان یافته است

8. محاسبه

حجم مصرفی بورت * 1.5 = g/lیون روی

دستورالعمل 9006-01-10:

اندازه گیری اسیدیته:

وسایل و مواد لازم

1. پیپت 5 میلی لیتری

2. ارلن مایر 250

3. بورت

4. محلول شناساگر فنل فتالئین (1 گرم در 100 سی سی اب)

5. محلول سود 0.1نرمال (4گرم از پودر سدیم هیدروکسید در بالن یک لیتری با اب به حجم رسانده شود)

6. اب مقطر

روش انجام

1. 5 میلی لیتر از محلول نمونه را به کمک پیپت داخل ارلن مایر بریزید

2. سپس 4 قطره معرف فنل فتالئین به ارلن اضافه کنید

3. حال محلول اماده شده را بوسیله محلول سدیم هیدروکسید 0.1 نرمال تا تغییر رنگ محلول از ارغوانی تا بی رنگ تیتر کنید

4. حجم مصرفی را یادداشت کنید