Forskjellen mellom syre sink og alkalisk sinkplating

De nøkkelforskjell mellom syre sink og alkalisk sink plating er at syre sinkplating prosess har en raskere elektrodeposisjon hastighet mens alkalisk sink plating har en lavere elektrodeposisjon rate.

Plating prosessen er et forebyggende tiltak mot rusting. Vi bruker sinkbeleggprosess ofte for å beskytte metalloverflaten eller jern og stål mot korrosjon forårsaket av rust. Derfor bruker vi et tynt lag av sink på metalloverflaten (substrat) som skaper en fysisk barriere. Det finnes to store former for sinkbelegg som vi bruker ved ulike anledninger; syre sink og alkalisk sink plating. Den alkaliske sinkplateringen er igjen i to typer som alkalisk cyanidplating og alkalisk ikke-cyanidplating.

INNHOLD

1. Oversikt og nøkkelforskjell
2. Hva er sur sinkplating
3. Hva er Alkalisk sinkplating
4. Side ved side sammenligning - Syrksink vs Alkalisk sinkplating i tabellform
5. Sammendrag

Hva er sur sinkplating?

Syr sinkplating er prosessen med galvanisering der vi bruker sure løsninger som sinksulfat eller sinkkloridkomplekser. Sammenlignet med alkalisk sinkplating, er dette en forholdsvis ny prosess. Rundt 50% av sinkbeleggprosessene som vi bruker i dag, er syre sinkbeleggprosesser. Metallformene som vi kan galvanisere ved hjelp av denne prosessen, omfatter støpejern, smeltbar jern og karbonitridjern.

Figur 01: En forsinket spole

De kjemiske reaksjoner involvert i denne prosessen er som følger:

ZnCl₂    +     2 KCl → K₂ZnCl₄

K₂ZnCl₄    → 2K⁺    +     ZnCl₄

ZnCl₂      → Zn²⁺   +   2 cl^-

Det er to store fordeler med å bruke denne prosessen. For det første har den en høy katodeeffektivitet som resulterer i færre sidereaksjoner. Og det medfører også raskere galvaniseringshastigheter. For det andre krever det minimal avfallshåndtering. Det er imidlertid også en fordel med denne prosessen. Den korrosive naturen til kjemikaliet som brukes, resulterer i løsning som legger seg i utsparinger, noe som kan skade belegget dersom det ikke følges skikkelige skyllingsprosedyrer.

Hva er Alkalisk sinkplating?

Alkalisk sinkbelegging er prosessen med galvanisering der vi bruker alkaliske løsninger. Det er to forskjellige prosesser i denne platingmetoden; alkaliske cyanidbelegg og alkaliske ikke-cyanidbeleggprosesser.

Alkalisk cyanidplating

Dette var den første tilgjengelige prosessen. De kjemiske reaksjoner som involverer i denne prosessen er som følger:

[Zn (CN)₄]^2-    +   2-OH^-     → [Zn (OH)₂] + 4CN^-

[Zn (OH)₂] + E → [Zn (OH)₂]^-

[Zn (OH)₂] - → Zn (OH) + OH^-

ZnOH + e → Zn + OH^-

Imidlertid er denne platingprosessen ikke i bruk på grunn av den høye effektiviteten til andre prosesser og de strenge miljøreglene. Likevel har den en viktig fordel. Det er; sin evne til sinkbelegging i deler med lavstrømsdensitetsområder som rør.

Figur 02: En sinkplating løsning i en testcelle

Alkalisk ikke-cyanidplating

Denne prosessen har applikasjoner i den moderne industrien på grunn av pålitelighet, kostnadseffektiv metode, etc. Den kjemiske reaksjoner som finner sted under denne prosessen, er som følger:

[Zn (OH)₄]^2-    → [Zn (OH)₃]^-   +   ÅH^-

[Zn (OH)₃]^-  +   e → [Zn (OH)₂] + OH^-

[Zn (OH)₂] → Zn (OH) + OH^-

ZnOH + e → Zn + OH^-

Det er imidlertid få ulemper i denne prosessen. For det første har løsningene vi bruker i denne prosessen et høyt innhold av karbonater. Karbonatdannelsen øker med omrøring og økende oppløsningstemperatur. Det fører til å redusere løsningens ledningsevne. Derfor hindrer det elektropletteringsprosessen. Sammenlignet med denne prosessen har syre sinkbeleggning en ledningsevne på grunn av KCl i oppløsning.

Hva er forskjellen mellom syre sink og alkalisk sinkplating?

Syr sinkplating er prosessen med galvanisering der vi bruker syreoppløsninger mens alkalisk sinkplating er prosessen med galvanisering der vi bruker alkaliske løsninger. Det er flere forskjeller mellom syre sink og alkalisk sink plating. Fremfor alt er nøkkeldifferansen mellom syre sink og alkalisk sinkbelegg at syre sinkbeleggingsprosessen har en raskere elektrodeposisjonshastighet mens alkalisk sinkbelegging har en lavere elektrodeposisjonshastighet. En annen viktig forskjell mellom syre sink og alkalisk sinkbelegg er at syreplateringsprosessen krever minimal avfallshåndtering, mens de alkaliske sinkplateringsprosessene krever betydelig høyavfallshåndtering.

Nedre infografisk gir flere detaljer om forskjellen mellom syre sink og alkalisk sink plating.

Sammendrag - Syrksink vs Alkalisk sinkplating

Sink galvanisering er den vanligste prosessen vi bruker for å forhindre metalloverflater å ruste. Det finnes tre former for sinkplating; syre sink plating, alkalisk cyanid plating, og alkalisk ikke-cyanid plating. Nøkkelen forskjellen mellom syre sink og alkalisk sink plating er at syre sink plating prosessen har en raskere elektrodeposisjon rate enn alkalisk sink plating.

Henvisning:

1. "The Zinc Plating Process." Sharretts Plating Company, 17. april 2018. Tilgjengelig her  
2. Sierka, Christopher Eric, "Industrial Zinc Plating Processes" (2015). Teser og Dissert på ioner (Alle). 1283 (pdf)

Bilde Courtesy:

1. "670657" av rkit (CC0) via pixabay
2. "Hullcell" Av Fstep - Eget arbeid, (Public Domain) via Commons Wikimedia